§ 131. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА
Первый в мире трехфазный генератор был изобретен и построен русским электротехником М. О. Доливо-Добровольским в 1890 г. За 60 с небольшим лет, прошедших с этого времени, трехфазный ток настолько внедрился во все области человеческой деятельности, что генераторы трехфазного тока стали единственными источниками электрической энергии, которыми оборудуются современные мощные электрические станции.
Из всех типов трехфазных генераторов, выпускаемых нашей промышленностью, мы рассмотрим генераторы серии СГ мощностью 15—60 квт, предназначенные для работы на передвижных электрических станциях.
Принцип действия генератора трехфазного тока основан на явлении электромагнитной индукции. Генератор состоит из двух главных частей — статора и ротора — электродвижущие силы в обмотках или фазах генератора наводятся способом индукции, путем перемещения магнитного поля ротора.
Рассмотрим устройство генераторов серии СГ.
Статор генератора ничем не отличается от статора трехфазного асинхронного двигателя. Он состоит из станины, наборного сердечника и трех одинаковых обмоток.
Ротор генератора имеет явно выраженные полюсы. Он состоит из стального вала, стальной втулки, полюсов, вентилятора и двух контактных колец, через которые подводится ток в обмотку возбуждения.
Сердечники полюсов наборные, как и у генераторов постоянного тока, и вместе с намагничивающими катушками закреплены на стальной втулке болтами. Втулка удерживается на валу шпонкой. Полюсные катушки соединены между собой последовательно и образуют обмотку возбуждения ротора. Концы обмотки припаяны к контактным кольцам (бронзовым или медным), изолированно укрепленным на валу. Вентилятор у генератора центробежного типа.
На валу ротора укреплен и якорь возбудителя — небольшого генератора постоянного тока для питания обмотки возбуждения ротора. Вал якоря выполнен в виде втулки, насаженной на вал ротора и закрепленной с помощью шпонки и гайки. Мощность возбудителя не превышает 2% мощности генератора.
К вспомогательным частям генератора относятся боковые подшипниковые щиты с шарикоподшипниками (для удержания вала ротора), щеточный механизм и клеммовый щиток с выводами концов обмоток статора.
Боковой щит со стороны якоря возбудителя изготовляется из стали и используется в качестве станины индуктора возбудителя. На внутренней поверхности щита находятся полюсы. Для доступа к коллектору в щите имеются окна.
Боковой щит со стороны вентилятора имеет щели для выхода воздуха; щели закрыты металлической решеткой.
Щеточный механизм ротора состоит из двух пальцев со щеткодержателями и щетками. Пальцы щеткодержателей укреплены изолированно на боковом подшипниковом щите, а щетки плотно прижимаются к контактным кольцам ротора. Ток к щеткам подводится непосредственно от щеток возбудителя соединительными проводами. Регулировка тока в роторной обмотке осуществляется изменением тока в шунтовой обмотке возбудителя. Для подключения регулировочного реостата к возбудителю имеются два вывода — один от зажима якоря, а другой от шунтовой обмотки.
На клемном щитке имеется шесть зажимов, соединенных с концами статорных обмоток. Щиток прикрыт металлической крышкой.
Обмотки генератора рассчитаны на номинальные фазовые напряжения в 130 или 230 в, что при соединении обмоток в звезду дает линейные напряжения соответственно в 230 и 400 в.
Генераторы, трехфазного тока называются также синхронными генераторами, так как роторы генераторов совершают вполне определенное число оборотов в минуту, необходимое для получения стандартной частоты 50 гц. У генераторов серии СГ роторы выполняются на две или на три пары полюсов, поэтому должны вращаться со скоростью 1500 или 1000 об/мин.
Синхронные генераторы других серий отличаются лишь устройством ротора и расположением его вала в пространстве.
В особую группу следует отнести магнитоэлектрические генераторы, у которых ротор не имеет обмотки возбуждения и выполняется в виде сильного постоянного магнита. Такие генераторы предназначены для специальных целей и рассчитываются на небольшую мощность.
Недостаток генераторов в том, что они не допускают регулировки напряжения обычным путем.
§ 132. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА ГЕНЕРАТОРА
Под электродвижущей силой синхронного генератора следует понимать действующее значение электродвижущей силы, возникающей в одной фазе статора при пересечении ее магнитным потоком ротора.
При прохождение переменного тока через катушку с железным сердечником было показано, что при синусоидальном изменении магнитного потока, сцепленного с фазой статора, действующее значение электродвижущей силы в фазе определяется по формуле
Е = 4,44fWФ, где f — частота изменения электродвижущей силы, задаваемая ротором
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.