Tipos comunes de generadores
Las turbinas eólicas convierten la energía eólica en trabajo mecánico y accionan generadores para generar electricidad. En términos generales, es un motor de utilización de energía térmica que utiliza el sol como fuente de calor y la atmósfera como medio de trabajo. La energía eólica utiliza energía natural. Mucho mejor que la generación de energía diésel. Pero si se utiliza en caso de emergencia, todavía no es tan bueno como un generador diésel. La energía eólica no puede considerarse una fuente de energía de respaldo, pero puede usarse durante mucho tiempo.
Gestión de operación:
El sistema de control del aerogenerador está controlado por un microprocesador industrial y generalmente se ejecuta en paralelo mediante múltiples CPU. Tiene una gran capacidad antiinterferencias y se puede controlar de forma remota conectándose a la computadora a través de líneas de comunicación, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de la operación. Por lo tanto, la operación del aerogenerador consiste en realizar resolución remota de problemas, análisis estadístico de los datos operativos y análisis de las causas de las fallas.
Solución de problemas remota:
La mayoría de las fallas de los ventiladores se pueden restablecer de forma remota y automáticamente. El funcionamiento de los aerogeneradores está estrechamente relacionado con la calidad de la red eléctrica. Protección bidireccional, el ventilador está equipado con múltiples fallas de protección, como voltaje de red alto y bajo, frecuencia de red alta y baja, etc., y se puede restablecer automáticamente. Debido a la incontrolabilidad de la energía eólica, el valor límite de velocidad excesiva del viento también se puede restablecer automáticamente. También hay límites de temperatura que se pueden restablecer automáticamente, como temperatura alta del generador, temperatura alta y baja de la transmisión y temperatura ambiente baja. Las fallas de sobrecarga del ventilador también se pueden restablecer automáticamente.
Además del fallo de reinicio automático, otros fallos del control de reinicio remoto pueden deberse a los siguientes motivos:
1. Fallo de falsa alarma del controlador del ventilador;
>2. Mal funcionamiento del sensor de detección;
3. El controlador cree que el ventilador no es confiable.
Análisis estadístico de los datos operativos:
El análisis estadístico detallado del funcionamiento de los equipos de los parques eólicos es una parte importante de la gestión de los parques eólicos. A través del análisis estadístico de los datos operativos, se pueden evaluar y cuantificar los trabajos de operación y mantenimiento, y también puede proporcionar una base teórica efectiva para el diseño de parques eólicos, la evaluación del recurso eólico y la selección de equipos.
El informe mensual de estadísticas de generación de energía es uno de los contenidos importantes de la operación, y su autenticidad y confiabilidad están directamente relacionadas con los beneficios económicos. Sus contenidos principales incluyen: generación de energía mensual, consumo de energía en el sitio, horas de trabajo normales, tiempo de falla, horas de utilización estándar, corte de la red eléctrica, tiempo de falla, etc.
Las estadísticas y el análisis de los datos de la curva de potencia de las turbinas eólicas pueden proporcionar una base práctica para mejorar la producción de las turbinas eólicas y mejorar la utilización de la energía eólica. A través de las estadísticas y el análisis de los datos eólicos, podemos comprender los patrones de producción de varios tipos de turbinas eólicas que cambian con las estaciones, formular planes de mantenimiento regulares razonables y reducir el desperdicio de recursos eólicos.
Pequeño Aerogenerador:
Un aerogenerador es una máquina que convierte la energía eólica en energía eléctrica. Desde la perspectiva de la conversión de energía, los aerogeneradores se componen de dos partes: una es la turbina eólica, cuya función es convertir la energía eólica en energía mecánica; la segunda es el generador, cuya función es convertir la energía mecánica en energía eléctrica;
La estructura de un pequeño sistema de generación de energía eólica generalmente consta de una rueda eólica, un generador, un timón de cola y una parte de control eléctrico. Las pequeñas turbinas eólicas tradicionales constan principalmente de generadores de inducción o generadores síncronos de imanes permanentes más convertidores CA/CC, baterías e inversores. Impulsada por el viento, la rueda de viento gira y convierte la energía aerodinámica en energía mecánica (velocidad + par). El cubo de la rueda de viento está fijado en el eje del generador, y la rotación de la rueda de viento hace que el eje del generador gire, impulsando el generador trifásico de imán permanente para generar corriente alterna trifásica. A medida que la velocidad del viento continúa cambiando, la corriente y el voltaje producidos por el generador también cambian. La electricidad generada es rectificada por el controlador y cambia de corriente alterna a corriente continua con un voltaje determinado para cargar la batería. La potencia de CC de salida del paquete de baterías se convierte en energía de CA de 220 V después de pasar por el inversor, que se suministra a los electrodomésticos del usuario.
Las turbinas eólicas se dividen en turbinas eólicas conectadas a la red y turbinas eólicas aisladas según las diferentes aplicaciones. Las turbinas eólicas aisladas, también conocidas como turbinas eólicas de funcionamiento independiente, son turbinas eólicas que se utilizan en áreas sin redes eléctricas y su potencia es generalmente pequeña. Generalmente, las turbinas eólicas independientes deben combinarse con baterías y otros dispositivos de control para formar un sistema de generación de energía de turbina eólica independiente. Este sistema de funcionamiento independiente puede ser de unos pocos kilovatios o incluso decenas de kilovatios para proporcionar el sistema de suministro de energía de una aldea, o puede ser una pequeña turbina eólica de decenas a cientos de vatios para proporcionar el suministro de energía de un hogar.
Debido a la aleatoriedad de la energía eólica, la frecuencia y el voltaje de la energía eléctrica emitida por el generador son inestables. La batería solo puede almacenar energía eléctrica de CC y no puede alimentar directamente cargas de CA.
Por lo tanto, para proporcionar energía estable y de alta calidad a la carga y satisfacer las necesidades de la carga de CA, es necesario agregar un dispositivo de conversión de energía entre el generador y la carga, que se compone principalmente de un rectificador, inversor y controlador. y batería.
Como parte de la energía rural, la promoción y aplicación de pequeños sistemas de generación de energía eólica desempeñarán un papel positivo en la mejora de la estructura del consumo de energía, especialmente la producción y la vida en zonas montañosas remotas, y promoverán el desarrollo de tecnologías ecológicas. Construcción ambiental y tiene una amplia perspectiva de mercado. La energía eólica es aleatoria e incierta, y el sistema de generación de energía eólica es un sistema complejo. Simplificar la estructura de los pequeños sistemas de generación de energía eólica, reducir costos, mejorar la confiabilidad y lograr una operación óptima del sistema son de gran importancia para la promoción de pequeños sistemas de generación de energía eólica.
Mantenimiento de aerogeneradores:
El aerogenerador es un producto integral que integra disciplinas eléctricas, mecánicas, aerodinámicas y otras, y las distintas partes están estrechamente relacionadas. El mantenimiento de los aerogeneradores afecta directamente a la generación de energía y los beneficios económicos también deben mantenerse mediante el mantenimiento. Un mantenimiento oportuno y eficaz puede detectar peligros ocultos, reducir la aparición de fallos y mejorar la eficiencia de las turbinas eólicas.
El mantenimiento del ventilador se divide en dos métodos: mantenimiento regular y mantenimiento diario de fallos.
1. Mantenimiento regular del ventilador
El mantenimiento regular puede mantener el equipo en óptimas condiciones y prolongar la vida útil del ventilador. Los contenidos principales del trabajo de mantenimiento regular incluyen: inspección del torque de los pernos entre los conectores del ventilador (incluidas las conexiones eléctricas), lubricación entre los componentes de la transmisión y diversas pruebas funcionales.
Cuando el ventilador funciona normalmente, los pernos de cada pieza de conexión son propensos a aflojarse debido a la fuerza combinada de varias vibraciones durante un largo período de tiempo. Para evitar tensiones desiguales y cizallamiento debido al aflojamiento local de los pernos, se debe comprobar periódicamente el par de apriete de los pernos. Cuando la temperatura ambiente es inferior a -5 °C, el par se debe reducir al 80 % del par nominal para apretar. Cuando la temperatura ambiente es superior a -5 °C, se debe realizar una nueva inspección. Las inspecciones de apriete de pernos generalmente se programan en meses de verano con mucho viento o viento para evitar la temporada de alta potencia del ventilador.
El sistema de lubricación del ventilador incluye principalmente dos métodos: lubricación con aceite fino (o lubricación con aceite mineral) y lubricación con aceite seco (o lubricación con grasa). La caja de engranajes del ventilador y la caja de engranajes de reducción de guiñada están lubricadas con aceite fino y sus métodos de mantenimiento son el reabastecimiento y el muestreo. Si los resultados de la prueba muestran que el lubricante ya no se puede utilizar, se debe reemplazar. Las piezas lubricadas con aceite seco incluyen cojinetes de generador, cojinetes de orientación, engranajes de orientación, etc. Debido a la alta temperatura de funcionamiento, estas piezas son propensas a deteriorarse y provocar desgaste de los cojinetes, por lo que deben reponerse cada vez durante el mantenimiento regular. Además, se debe agregar la dosis suplementaria del cojinete del generador según sea necesario, no demasiado, para evitar una compresión excesiva en los devanados del motor y quemarlo.
Las pruebas funcionales del mantenimiento regular incluyen principalmente prueba de exceso de velocidad, prueba de parada de emergencia, prueba de valor fijo de los componentes del sistema hidráulico, prueba del interruptor de vibración y prueba del interruptor de cable trenzado. También puede realizar algunas pruebas de rutina de la configuración de límites del controlador.
Además de los tres elementos anteriores, el mantenimiento regular también debe verificar el nivel de aceite hidráulico, si el sensor está dañado, si la fuente de alimentación del sensor es confiable y el desgaste de las pastillas y discos de freno.
2. Solución de problemas y mantenimiento diario
Durante el funcionamiento del ventilador, también habrá algunas fallas que deberán solucionarse en sitio.
En primer lugar, observe atentamente si la plataforma de seguridad y la escalera del ventilador están firmes, si los tornillos de conexión están flojos, si hay olor en el armario de control, si los cables están desplazados, si las férulas están flojo, y si el anillo de tracción del sensor de cable trenzado está desgastado, si la caja de cambios de guiñada, el aceite hidráulico y la lubricación de la caja de cambios están secos y deteriorados, si la presión manométrica de la estación hidráulica es normal, si hay desgaste entre las rotaciones. piezas, si hay fugas en cada junta de tubería de aceite, si los indicadores de aceite de engranajes y del filtro de aceite hidráulico son normales.
El segundo es escuchar si hay algún sonido de descarga en el gabinete de control. Si hay un sonido, es posible que el terminal esté suelto o que el contacto sea deficiente. Al escuchar el guiñada, verifique cuidadosamente si el sonido es normal, si hay un chirrido seco, si hay algún ruido anormal en el cojinete del generador, si hay algún ruido anormal en la caja de cambios, si hay algún ruido anormal entre los frenos. disco y pastilla de freno, y si el sonido del viento de la hoja es normal.
En tercer lugar, limpie su lugar de trabajo y limpie todos los componentes y juntas de tuberías de la estación hidráulica para observar si hay fugas en el futuro. Los motores síncronos funcionan como generadores. Es el alternador más utilizado. En la industria energética moderna, se utiliza ampliamente en energía hidroeléctrica, térmica, nuclear y diésel. Dado que los generadores síncronos generalmente utilizan excitación de CC, cuando funcionan de forma independiente, el voltaje del generador se puede ajustar fácilmente ajustando la corriente de excitación. Si está conectado a la red, el voltaje lo determina la red y no se puede cambiar. En este momento, el resultado de ajustar la corriente de excitación es ajustar el factor de potencia y la potencia reactiva del motor.
Las estructuras del estator y del rotor de los generadores síncronos son las mismas que las de los motores síncronos. Generalmente adoptan una forma trifásica, sólo que en algunos generadores síncronos pequeños, el devanado del inducido adopta una fase única.
Generador síncrono de alta velocidad;
Dado que la mayoría de los generadores y motores primarios están conectados coaxialmente, las plantas de energía térmica utilizan turbinas de vapor de alta velocidad como motores primarios, por lo que los generadores de turbina generalmente usan turbinas de vapor de alta velocidad. Motor de 2 polos con una velocidad de 3000 rpm (3600 rpm a una frecuencia de red de 60 Hz). Las centrales nucleares utilizan principalmente motores de cuatro polos con una velocidad de rotación de 1.500 rpm (1.800 rpm cuando la frecuencia de la red es de 60 Hz). Para cumplir con los requisitos de alta velocidad y alta potencia, el generador síncrono de alta velocidad adopta un rotor de polo oculto y un sistema de enfriamiento especial.
Rotor de polo oculto: La forma es cilíndrica. El devanado de excitación de CC está ranurado en la superficie cilíndrica y fijado con cuñas de ranura metálica para que el motor tenga un entrehierro uniforme. Debido a la enorme fuerza centrífuga durante la rotación a alta velocidad, se requiere que el rotor tenga una alta resistencia mecánica. El rotor de polo oculto generalmente está forjado en una sola pieza con acero de aleación de alta resistencia y la forma de ranura generalmente está abierta para facilitar la instalación del devanado de excitación. Aproximadamente 1/3 del paso de cada polo no está ranurado y forma dientes grandes; los dientes restantes son estrechos y se llaman dientes pequeños; El centro del diente grande es el centro del polo magnético del rotor. A veces, los dientes grandes también abren algunas ranuras de ventilación más pequeñas, pero los devanados no están incrustados, a veces se fresa una ranura estrecha y poco profunda en la parte inferior de la ranura como ranura de ventilación; El rotor de polo oculto también está equipado con anillos de retención metálicos y anillos centrales en ambos extremos axiales del cuerpo del rotor. El anillo de retención es un cilindro de paredes gruesas hecho de una aleación de alta resistencia que protege el extremo del devanado de campo de ser expulsado por una enorme fuerza centrífuga. El anillo central se utiliza para evitar el movimiento axial del extremo del devanado y soportar la retención; anillo. Además, para permitir que la corriente de campo fluya hacia el devanado de campo, también se instalan anillos colectores y escobillas en el eje del motor.
Sistema de refrigeración: Dado que la pérdida de energía en el motor es proporcional al volumen del motor, su tamaño es proporcional al cubo del nivel métrico lineal del motor, y el tamaño de la superficie de refrigeración del el motor es sólo el doble del nivel métrico lineal de la potencia del motor. Por lo tanto, cuando aumenta el tamaño del motor (debido a limitaciones de material, es necesario aumentar el tamaño para aumentar la capacidad), el calor que debe disiparse por unidad de superficie del motor aumentará y el aumento de temperatura del motor aumentará. también aumentar. En los generadores de turbina de alta velocidad, la fuerza centrífuga producirá una gran tensión tangencial en la superficie del rotor y en la superficie del orificio central del rotor. Cuanto mayor sea el diámetro del rotor, mayor será la tensión. Por lo tanto, dentro del rango límite de tensión permitido de los materiales de forja, el diámetro del cuerpo del rotor del generador de turbina de 2 polos no debe exceder los 1250 mm. Para aumentar la capacidad de los generadores de turbina grandes, la única forma de aumentar la longitud del cuerpo del rotor (. es decir, utilizar un rotor delgado), se puede solucionar aumentando la carga electromagnética. La longitud del rotor puede alcanzar los 8 metros, lo que está cerca del límite. Para seguir aumentando la capacidad de una sola máquina, sólo se puede aumentar la carga electromagnética del motor. Esto hace que los problemas de calefacción y refrigeración de los grandes generadores de turbina sean particularmente prominentes. Para generadores de turbina de menos de 50.000 kilovatios, a menudo se utiliza un sistema de refrigeración por aire de circuito cerrado, y el ventilador del motor sopla aire y enfría los componentes de calefacción. El enfriamiento por hidrógeno se usa ampliamente en generadores de 500.000 a 600.000 kilovatios. El hidrógeno (pureza 99%) tiene mejores propiedades de disipación de calor que el aire. Usarlo en lugar de aire no solo tiene un buen efecto de disipación de calor, sino que también reduce en gran medida la pérdida por fricción de ventilación del motor, mejorando así significativamente la eficiencia del generador. Sin embargo, se deben tomar medidas a prueba de explosiones y fugas cuando se utiliza refrigeración por hidrógeno, lo que hace que la estructura del motor sea más compleja y aumenta el consumo y el costo de los materiales de los electrodos. Además, para la refrigeración también se pueden utilizar medios líquidos. Por ejemplo, la capacidad de enfriamiento relativa del agua es 50 veces mayor que la del aire, y el caudal de agua requerido es mucho menor que el del aire. Por lo tanto, usar parte del cable hueco en la bobina y agua de refrigeración en el cable puede reducir en gran medida el aumento de temperatura del motor, retrasar el envejecimiento del aislamiento y extender la vida útil del motor.
Generador síncrono de baja velocidad;
La mayoría de ellos son impulsados por turbinas hidráulicas de baja velocidad o motores diésel. El número de polos en los motores varía de 4 a 60 o incluso más. La velocidad de rotación correspondiente es de 1500 ~ 100 rpm y menos. Debido a la baja velocidad de rotación, generalmente se utilizan rotores de polos salientes que tienen requisitos bajos en cuanto a materiales y procesos de fabricación.
Cada polo magnético del rotor de polo saliente suele estar hecho de placas de acero de 1 ~ 2 mm de espesor y ensambladas en un todo con remaches, y los polos magnéticos están cubiertos con devanados de excitación. El devanado de campo suele estar hecho de alambre de cobre plano. El devanado del amortiguador generalmente se instala en la pieza polar del polo magnético. Es un cortocircuito formado por la tira de cobre desnuda en la ranura de amortiguación de la zapata polar y los anillos de cobre soldados en ambos extremos. Los polos magnéticos están fijados al yugo del rotor, que está fabricado de acero fundido. Los rotores de polos salientes se pueden dividir en tipos horizontales y verticales. La mayoría de los motores síncronos, cámaras síncronas y generadores impulsados por motores de combustión interna o turbinas de impulso adoptan estructuras horizontales; los generadores hidroeléctricos de baja velocidad y gran capacidad adoptan estructuras verticales;
El rotor de un motor síncrono horizontal se compone principalmente de polo principal, yugo, devanado de campo, anillo colector y eje giratorio. Su estructura de estator es similar a la de un motor asíncrono. La estructura vertical debe resistir la gravedad de la parte giratoria de la unidad y la presión descendente del agua sobre los cojinetes de empuje. En los generadores hidroeléctricos de gran capacidad, esta fuerza puede llegar a 40-50 meganewtons (aproximadamente equivalente a 4000-5000 toneladas de gravedad), por lo que la estructura de este cojinete de empuje es compleja y la tecnología de procesamiento y los requisitos de instalación son muy altos. . Según la posición de colocación del cojinete de empuje, los generadores de turbina verticales se dividen en tipo suspendido y tipo paraguas. El cojinete de empuje suspendido se coloca en la parte superior o media del marco superior. Es mecánicamente estable cuando la velocidad de rotación es alta y la relación entre el diámetro del rotor y la longitud del núcleo de hierro es pequeña. El cojinete de empuje tipo paraguas se coloca en el marco inferior debajo del rotor o en la cubierta superior de la turbina. El marco de carga es un marco inferior más pequeño, que puede ahorrar mucho acero y reducir la altura del generador y el edificio de la fábrica desde la base.
Funcionamiento en paralelo de generadores síncronos La mayoría de generadores síncronos funcionan en paralelo y están conectados a la red para generar electricidad. Los generadores síncronos que funcionan en paralelo deben ser consistentes en frecuencia, voltaje y fase. De lo contrario, se producirá circulación interna entre los generadores en el momento de la conmutación en paralelo, provocando perturbaciones e incluso dañando los generadores en casos severos. Pero antes de que dos generadores funcionen en paralelo, en términos generales, sus frecuencias y voltajes no son exactamente iguales en magnitud y fase. Para que los generadores síncronos funcionen en paralelo, primero debe haber un proceso paralelo síncrono. Los métodos de colocación sincrónica se pueden dividir en cuasisincronización y autosincronización. Después de que el generador síncrono se pone en funcionamiento en paralelo, la distribución de carga de cada generador depende de las características de velocidad del generador. Al ajustar el regulador de velocidad del motor primario y cambiar las características de velocidad del grupo electrógeno, se puede cambiar la distribución de carga de cada generador y controlar la generación de energía de cada generador.
Al ajustar la corriente de excitación de cada generador, se puede cambiar la distribución de potencia reactiva de cada generador y se puede ajustar el voltaje de la red.
Turbina eólica síncrona de imanes permanentes;
La turbina eólica síncrona de imanes permanentes (PMSG) se ha convertido en un generador de inducción de doble alimentación debido a sus ventajas de baja pérdida mecánica, alta eficiencia operativa y baja costo de mantenimiento. Otro modelo importante de turbina eólica después de que la turbina eólica ha recibido una atención generalizada y se ha puesto en uso gradualmente. La estructura básica del sistema de generación de energía eólica síncrono de imán permanente se muestra en la Figura 1, que consta principalmente de una turbina eólica, un motor síncrono de imán permanente, un convertidor de frecuencia y un transformador.
El principio básico de la generación de energía eólica síncrona de imán permanente es utilizar la energía eólica para hacer girar las palas de la turbina eólica y arrastrar el rotor del generador síncrono de imán permanente para que gire y genere electricidad. El sistema de generación de energía eólica síncrono de imán permanente es similar al sistema de generación de energía eólica de frecuencia constante y velocidad variable tipo jaula, excepto que el generador utilizado es un generador de imán permanente y el rotor tiene una estructura de imán permanente. potencia de excitación, lo que mejora la eficiencia. Su control de velocidad constante de frecuencia variable se implementa en el circuito del estator. La corriente alterna de frecuencia variable del generador síncrono de imán permanente se convierte en corriente alterna de la misma frecuencia en la red eléctrica a través del convertidor de frecuencia, logrando así la conexión a la red del viento. Por lo tanto, la capacidad del convertidor de frecuencia es consistente con la capacidad nominal del sistema.
En las últimas décadas, los generadores síncronos de imanes permanentes han atraído cada vez más atención debido al rendimiento mejorado de los materiales de imanes permanentes y los dispositivos electrónicos de potencia. El sistema de generación de energía eólica síncrono de imán permanente tiene las siguientes características:
1. El sistema generador síncrono de imán permanente no requiere un dispositivo de excitación y tiene las ventajas de peso ligero, alta eficiencia, alto factor de potencia y buena confiabilidad;
2. Amplio rango de operación de velocidad variable, es decir, operación supersíncrona o operación subsíncrona
3. El rotor no tiene devanado de excitación, el polo magnético; la estructura es simple, la capacidad del convertidor de frecuencia es pequeña y se puede convertir en un motor multipolar.
4. Reduzca la velocidad sincrónica para que la turbina eólica y el generador de imán permanente puedan acoplarse directamente. , eliminando la caja de aumento de velocidad de engranajes en el sistema de generación de energía eólica, reduciendo el trabajo de mantenimiento del generador y reduciendo el ruido.
Ocasiones aplicables:
1. En áreas donde las instalaciones eléctricas son escasas, el transporte es inconveniente y los combustibles convencionales son escasos, pero los recursos eólicos son abundantes, algunos problemas de electricidad se pueden resolver. como iluminación para carreteras. El equipo proporciona energía;
2. En parques eólicos con capacidad de una sola máquina relativamente pequeña, el sistema de generación de energía síncrono de imán permanente se puede conectar de manera eficiente a la red. p>3. Para áreas rurales, áreas pastorales, puestos fronterizos, los usuarios remotos y de carga liviana, como las estaciones meteorológicas, proporcionan energía de CA o CC. En la vida diaria, cuando se utiliza un alternador para alimentar equipos eléctricos, a menudo sucede que los equipos eléctricos no funcionan correctamente. La razón es que la salida de corriente alterna del generador no es lo suficientemente estable. En este momento, se necesita un regulador de potencia para estabilizar el voltaje, que es la fuente de alimentación estabilizada de CA que se usa comúnmente en la vida diaria. La fuente de alimentación estabilizada de CA puede estabilizar la precisión del voltaje de salida del generador dentro del rango permitido por el funcionamiento normal del equipo eléctrico.
Estructura del alternador
La estructura del alternador es un poco complicada. Pero ya sea monofásico o trifásico, se compone de las siguientes partes principales:
⑴ Parte de excitación: incluye la parte del excitador y del campo magnético.
(2) Pieza de armadura.
⑶ Parte de la cerca: el marco que incluye el marco de hierro y la parte de preparación del equipo. Los generadores asíncronos también se denominan "generadores de inducción". Un alternador que utiliza la interacción entre el campo magnético giratorio en el entrehierro entre el estator y el rotor y la corriente inducida en los devanados del rotor. La dirección de rotación del rotor es la misma que la del campo magnético giratorio, pero la velocidad es ligeramente mayor que la velocidad sincrónica del campo magnético giratorio. A menudo se utiliza como pequeño generador de turbina de energía.
Dado que el rotor del generador de excitación de CA se excita con voltaje de CA y su modo de operación es flexible, es incomparable para resolver problemas como sobretensión continua de frecuencia eléctrica, generación de energía de frecuencia constante de velocidad variable y regulación de velocidad del generador de motor en Centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo. Ventaja comparativa. Los principales modos de funcionamiento del generador de excitación de CA son los siguientes:
1) Funciona en modo de frecuencia constante de velocidad variable;
2) Funciona en modo de ajuste de potencia reactiva de amplio rango;
3) Operar en modo generación de energía-eléctrico.
Con el aumento del voltaje de transmisión del sistema eléctrico y el crecimiento de las líneas, cuando la potencia de transmisión de la línea es menor que la potencia natural, se producirá una sobretensión continua de frecuencia eléctrica en las líneas y centrales eléctricas. Para mejorar las características operativas del sistema, muchos países tecnológicamente avanzados comenzaron a estudiar la aplicación de generadores asíncronos en grandes sistemas de energía a principios del siglo VI, creyendo que el uso de generadores asíncronos puede mejorar la estabilidad, confiabilidad y economía operativa del sistema. grandes sistemas.
Por su fácil mantenimiento y buena estabilidad, los generadores asíncronos suelen utilizarse como generadores hidroeléctricos de pequeña potencia para funcionar en paralelo a la red. Cuando el rotor del motor asíncrono es arrastrado a lo largo de la dirección de rotación del campo magnético por el motor primario, y su velocidad excede la velocidad síncrona, el motor entra en operación de generador y la energía mecánica ingresada por el motor primario se convierte en energía eléctrica y se envía. a la red eléctrica. En este momento, la corriente de excitación del motor se toma de la red eléctrica.
El generador asíncrono también se puede conectar en paralelo con un condensador para generar electricidad de forma independiente mediante su propio magnetismo residual (ver figura). En este momento, el voltaje y la frecuencia del generador están determinados por factores como el valor de capacitancia, la velocidad del motor primario y el tamaño de la carga. Cuando cambia la carga, generalmente es necesario ajustar el valor de capacitancia en paralelo en consecuencia para mantener la estabilidad del voltaje. Dado que un motor asíncrono puede generar electricidad de forma independiente sin una fuente de alimentación de excitación externa cuando un condensador está conectado en paralelo, es deseable cuando la carga es estable. Por ejemplo, se puede utilizar como fuente de alimentación de iluminación para centrales eléctricas sencillas en zonas rurales o como fuente de alimentación de respaldo. Un tacogenerador es un generador en miniatura que mide la velocidad de rotación.
Convierte la velocidad mecánica de entrada en una señal de voltaje de salida, y se requiere que la señal de voltaje de salida sea proporcional a la velocidad.
Clasificación de los generadores de tacómetro: Los generadores de tacómetro se pueden dividir en generadores de tacómetro de CC y generadores de tacómetro de CA.
Generador de tacómetro de CC: el generador de tacómetro de CC es esencialmente un generador de CC en miniatura. Se puede dividir en tipo electromagnético y tipo de imán permanente según el método de excitación de los polos magnéticos del estator. El principio de funcionamiento del generador tacómetro de CC es el mismo que el del generador de CC general.
Generador de tacómetro de CA: la estructura del rotor del generador de tacómetro asíncrono de CA tiene forma de jaula o de copa, y los generadores de tacómetro asíncrono de rotor de copa hueca se utilizan a menudo en los sistemas de control. Hay dos devanados en el estator del generador de tacómetro asíncrono de rotor sin núcleo, uno es el devanado de excitación y el otro es el devanado de salida.
Los errores del tacómetro asíncrono de CA incluyen principalmente:
Error no lineal: el tacogenerador produce errores no lineales debido a cambios en el flujo magnético del eje directo;
Voltaje residual: en funcionamiento real, cuando el rotor está estacionario, el tacómetro genera un voltaje menor;
Error de fase: debido a la reactancia de fuga del devanado de excitación y la reactancia de fuga del rotor de copa sin núcleo, el La fase del voltaje de salida es diferente de la Las fases del voltaje de excitación son diferentes.
Los generadores de tacómetro síncronos de CA se dividen en tipo de imán permanente, tipo de inducción y tipo de pulso. El grupo electrógeno diésel es un equipo de generación de energía independiente, que se refiere a una máquina eléctrica que utiliza diésel como combustible y un motor diésel como motor principal para impulsar el generador y generar electricidad. La unidad completa generalmente consta de un motor diésel, generador, caja de control, tanque de combustible, batería de arranque y control, dispositivo de protección, gabinete de emergencia y otros componentes. Toda la unidad se puede fijar a la base para su posicionamiento y uso, o se puede instalar en un remolque para uso móvil. Los grupos electrógenos diésel son equipos de generación de energía de funcionamiento intermitente. Si funciona continuamente durante más de 12 horas, su potencia de salida será aproximadamente un 90% menor que la potencia nominal.