Jenereta Inayofanana: Kanuni Ya Operesheni, Sifa Za Uvivu Na Kifaa, Operesheni Inayofanana. Rotor Inazunguka Kwa Kasi Kiasi Gani?

2024 Mwandishi: Beatrice Philips | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-18 12:25

Jenereta ya synchronous ni kifaa maalum kupitia ambayo inawezekana kubadilisha nishati yoyote kuwa nishati ya umeme. Vifaa vile ni vituo vya rununu, betri za joto au jua, na vifaa maalum. Kulingana na aina ya jenereta, uwezekano wa matumizi yake umedhamiriwa, kwa hivyo inafaa kuelewa kwa undani zaidi ni nini kifaa hicho.

Historia ya uumbaji

Mwisho wa karne ya 19, kampuni ya Robert Bosch kwanza ilitengeneza kitu sawa na jenereta. Kifaa hicho kiliweza kuwasha injini. Wakati wa majaribio, ilifunuliwa kuwa mashine hiyo haifai kwa matumizi ya kudumu, lakini watengenezaji waliweza kuboresha vifaa.

Mnamo 1890, kampuni hiyo ilibadilisha kabisa utengenezaji wa vifaa hivi, kwani ilipata umaarufu mkubwa. Mnamo 1902, mwanafunzi wa Bosch aliunda moto kwa kutumia voltage ya juu. Kifaa hicho kiliweza kutoa cheche kati ya elektroni mbili za mshumaa, ambayo ilifanya mfumo ubadilike zaidi.

Mwanzo wa miaka ya 60 ya karne ya XX ilikuwa enzi ya kuenea kwa jenereta ulimwenguni kote . Na ikiwa mapema vifaa vilikuwa vinahitajika tu katika tasnia ya magari, sasa vitengo kama hivyo vinaweza kutoa nyumba nzima na umeme.

Kifaa na kusudi

Ubunifu wa vitengo kama hivyo unajumuisha vitu kuu viwili tu:

• rotor;
• stator.

Katika kesi hii, vitu vya ziada hutolewa kwenye shimoni la rotor. Hizi zinaweza kuwa sumaku au upepo wa shamba. Sumaku zina umbo la meno, nguzo za kupokea na kusambaza sasa zinaelekezwa kwa njia tofauti.

Kazi kuu ya jenereta ni kubadilisha aina moja ya nishati kuwa nishati ya umeme . Kwa msaada wake, inawezekana kutoa vifaa tegemezi kwa kiwango kinachohitajika cha sasa ili ziweze kutumiwa.

Tabia

Ili kutathmini utendaji wa jenereta, unahitaji kuangalia sifa zake. Kimsingi, ni sawa na kituo ambacho kinazalisha sasa ya moja kwa moja. Sababu kadhaa ni vigezo kuu vya tathmini.

• Kuvutia . Inawakilisha utegemezi wa EMF juu ya nguvu ya mikondo inayosonga inayohusika na uchochezi wa coil ya damper. Kwa msaada wake, inawezekana kuamua uwezo wa minyororo ili kukuza sumaku.
• Tabia ya nje . Inamaanisha uhusiano sawa kati ya voltage ya coil na mzigo wa sasa. Thamani inategemea aina ya mzigo uliotumika kwenye kifaa. Miongoni mwa sababu ambazo zinaweza kusababisha mabadiliko, kuna ongezeko au kupungua kwa EMF ya kitengo, na pia kushuka kwa voltage kwenye vilima vya coil iliyowekwa, ambayo imewekwa ndani ya kifaa.
• Marekebisho . Inawakilisha uhusiano unaounda kati ya mikondo ya shamba na mikondo ya kupakia. Kuhakikisha utendakazi na ulinzi wa vitengo vya maingiliano hupatikana kwa kufuatilia kiashiria hiki. Hii ni rahisi kufikia ikiwa unarekebisha EMF kila wakati.

Kigezo kingine muhimu ni nguvu. Thamani inaweza kuamua kwa njia ya EMF, voltage na viashiria vya kupinga angular.

Kanuni ya uendeshaji

Sio ngumu sana kujua jinsi kifaa hicho kinafanya kazi. Inayo mzunguko wa fremu ya sumaku ili kuunda uwanja wa umeme. Katika mchakato wa kuzungusha sura, mistari ya sumaku inaonekana ambayo huanza kuvuka mtaro wake. Kuvuka kunachangia malezi ya umeme wa sasa.

Kuamua ni wapi mtiririko wa nishati ya umeme unasonga, ni muhimu kutumia sheria ya gimbal . Ikumbukwe kwamba katika maeneo mengine harakati ya sasa ni kinyume. Maagizo yanabadilika kila wakati unapofika kwenye nguzo inayofuata, ambayo iko kwenye sumaku. Jambo hili linaitwa kubadilisha sasa, na unganisho la fremu na pete tofauti ya sumaku linaweza kudhibitisha hali hii.

Uhusiano kati ya ukubwa wa sasa katika sura na kasi ya kuzunguka kwa rotor ya mfumo ni sawa. Kwa hivyo, kadri sura inavyozunguka, ndivyo jenereta inavyoweza kusambaza umeme zaidi . Kiashiria hiki kinajulikana na kasi ya kuzunguka.

Kulingana na viwango vilivyowekwa, kiashiria bora cha kasi katika nchi nyingi haipaswi kuzidi 50 Hz. Hii inamaanisha kuwa rotor lazima ifanye mitetemo 50 kwa sekunde. Ili kuhesabu parameter, ni muhimu kukubali kwamba mzunguko mmoja wa sura husababisha mabadiliko katika mwelekeo wa sasa.

Ikiwa shimoni linaweza kugeuka mara 1 kwa sekunde, hii inamaanisha kuwa mzunguko wa umeme wa sasa ni 1 Hz . Kwa hivyo, kufikia 50 Hz, itakuwa muhimu kuhakikisha idadi sahihi ya mizunguko ya fremu kwa sekunde.

Wakati wa operesheni, idadi ya miti ya sumaku ya umeme huongezeka mara nyingi. Wanaweza kucheleweshwa kwa kupunguza kasi ambayo rotor inazunguka.

Utegemezi katika kesi hii ni sawa na uwiano . Kwa hivyo, kutoa masafa ya 50 Hz, itakuwa muhimu kupunguza kasi kwa karibu mara 2.

Kwa kuongeza, inapaswa kuzingatiwa kuwa katika nchi zingine viwango vingine vya kuzunguka kwa rotor vimewekwa. Mzunguko wa kawaida ni 60 Hz.

Maoni

Leo wazalishaji huzalisha aina kadhaa za jenereta za synchronous. Kati ya uainishaji uliopo, kadhaa zinastahili umakini maalum. Kwanza kabisa, inafaa kuzingatia mgawanyiko wa vitengo na muundo. Jenereta ni za aina mbili.

Kutana na mswaki . Ubunifu wa jenereta inamaanisha utumiaji wa vilima vya stator. Imewekwa ili vifaa vya kipengee vilinganishwe na mwelekeo wa nguzo za sumaku au cores ambazo hutolewa kwenye coil. Idadi kubwa ya meno ya sumaku haipaswi kuzidi vipande 6.

Synchronous, iliyo na inductor . Ikiwa tunazungumza juu ya kurekebisha mashine zinazofanya kazi kwa nguvu ndogo, basi sumaku za DC hutumiwa kama rotor. Vinginevyo, rotor ni inductor vilima.

Uainishaji ufuatao unamaanisha mgawanyiko wa vituo vya rununu katika aina tofauti

Hydrogenerators . Kipengele tofauti cha kifaa ni rotor iliyo na miti iliyotamkwa. Vitengo vile hutumiwa kuzalisha umeme ambapo hakuna haja ya kutoa idadi kubwa ya zamu ya kifaa.

Jenereta za Turbine . Tofauti ni kukosekana kwa miti iliyotamkwa. Kifaa hicho kimekusanywa kutoka kwa mitambo anuwai, ina uwezo wa kuongeza idadi ya mapinduzi ya rotor mara kadhaa.

Viungo vya upanuzi wa synchronous . Inatumika kufikia nguvu tendaji - kiashiria muhimu katika vifaa vya viwandani. Kwa msaada wake, inawezekana kuboresha ubora wa sasa uliyopewa na kutuliza viashiria vya voltage.

Kuna mifano kadhaa ya kawaida ya vifaa kama hivyo

Stepper . Zinatumiwa kuhakikisha utendakazi wa anatoa zilizosanikishwa kwa njia ambazo zina mzunguko wa kuanza.

Haina gear . Inatumiwa sana katika mifumo ya kusimama pekee.

Wasio na mawasiliano . Zinahitajika kama vituo kuu au vya kuhifadhi nakala kwenye meli.

Hysteresis . Jenereta kama hizo hutumiwa kwa kaunta za wakati.

Inductor . Hakikisha uendeshaji wa mitambo ya umeme.

Aina nyingine ya mgawanyiko wa kitengo ni aina ya rotor inayotumiwa. Katika kitengo hiki, jenereta imegawanywa katika vifaa vya pole-pole na visivyo wazi.

Ya kwanza ni vifaa ambavyo nguzo zinaonekana wazi. Wanajulikana na kasi ya chini ya rotor. Jamii ya pili ina rotor ya cylindrical katika muundo wake, ambayo haina nguzo zinazojitokeza.

Eneo la maombi

Jenereta za kusawazisha ni vifaa iliyoundwa kwa utengenezaji wa sasa mbadala. Unaweza kukutana na vifaa vile kwenye vituo anuwai:

• atomiki;
• joto;
• mitambo ya umeme wa umeme.

Na pia vitengo hutumiwa kikamilifu katika mifumo ya usafirishaji. Wao hutumiwa katika magari anuwai na mifumo ya meli. Jenereta ya synchronous ina uwezo wa kufanya kazi kwa uhuru, kando na mtandao wa umeme, na wakati huo huo nayo. Katika kesi hii, inawezekana kuunganisha vitengo kadhaa mara moja.

Faida ya vituo vya kuzalisha AC ni uwezo wa kutoa nafasi iliyotengwa na umeme. Urahisi ikiwa kitu iko mbali na mtandao wa kati. Kwa hivyo, vitengo vinahitajika kati ya wamiliki wa mashamba yaliyo mbali na jiji katika makazi.

Jinsi ya kuchagua?

Wakati wa kuchagua jenereta, ni muhimu kupata kifaa kinachofaa na cha kuaminika ambacho kinaweza kutoa umeme kwa eneo lililotengwa. Kwanza unahitaji kuamua juu ya vigezo vya kiufundi vya kifaa cha baadaye. Wataalam wanashauri kuzingatia:

• wingi wa jenereta;
• vipimo vya kifaa;
• nguvu;
• matumizi ya mafuta;
• takwimu ya kelele;
• muda wa kazi.

Na pia parameter muhimu ni uwezo wa kuandaa kazi moja kwa moja. Ili kuelewa ni idadi ngapi ya jenereta ya baadaye inayohitaji, ni muhimu kuamua aina na idadi ya vifaa vya umeme ambavyo vitaunganishwa nayo.

Kwa mfano, watumiaji tu walio na awamu moja wanaweza kushikamana na jenereta ya umeme ya awamu moja. Awamu tatu hupanua kiashiria hiki kwa kiasi kikubwa.

Walakini, ununuzi wa mmea kama huo wa umeme sio uamuzi bora kila wakati.

Kabla ya kununua, inashauriwa pia kuzingatia mzigo ambao utatumika kwenye kifaa wakati wa operesheni yake . Kila awamu inapaswa kupakiwa na kiwango cha juu cha 30% ya jumla. Kwa hivyo, ikiwa nguvu ya jenereta ni 6 kW, basi katika kesi ya kutumia soketi na voltage ya 220 V, itawezekana kutumia 2 kW tu.

Ununuzi wa jenereta ya awamu tatu inahitajika tu wakati kuna watumiaji wengi wa awamu tatu ndani ya nyumba. Ikiwa vifaa vingi ni vya awamu moja, ni bora kununua kitengo kinachofaa.

Unyonyaji

Kabla ya kuanza jenereta, lazima kwanza ibadilishwe. Kwanza kabisa, mzunguko wa kifaa umewekwa. Hii inaweza kufanywa kwa njia mbili:

1. badilisha muundo wa kitengo, ukitabiri mapema ni nguzo ngapi zinazohitajika kwa utekelezaji wa sumaku-umeme;
2. toa kasi inayohitajika ya shimoni bila mabadiliko yoyote ya muundo.

Mfano wa kushangaza ni mitambo ya kasi ya chini. Wanatoa mzunguko wa rotor ya 150 rpm. Ili kurekebisha masafa, tumia njia ya kwanza, kuongeza idadi ya miti hadi vipande 40.

Kigezo kinachofuata kusanidiwa ni EMF. Inakuwa muhimu kurekebisha kwa sababu ya mabadiliko katika tabia ya mizigo inayoingia inayofanya kazi kwenye kituo cha rununu.

Licha ya ukweli kwamba EMF ya kuingizwa kwa kifaa inahusishwa na rotor na mzunguko wake, kwa sababu ya mahitaji ya usalama, haiwezekani kutenganisha muundo ili kubadilisha parameter.

Thamani ya EMF inaweza kubadilishwa kwa kurekebisha mtiririko unaozalishwa wa sumaku . Itahitaji kuongezeka au kupunguzwa. Kugeuka kwa vilima, au tuseme, idadi yao, inawajibika kwa thamani ya kiashiria. Na pia nguvu ya mtiririko wa sumaku inaweza kuathiriwa na sasa inayotokana na coil.

Marekebisho yanajumuisha ujumuishaji wa coil kadhaa kwenye mnyororo. Ili kufanya hivyo, unahitaji kutumia rheostats za ziada au nyaya za elektroniki. Chaguo la pili linahitaji kuweka parameter kwa kutumia vidhibiti vya nje. Hii inahakikisha huduma inayoaminika.

Faida ya kituo cha rununu kinacholingana ni uwezo wa kusawazisha na mashine zingine za umeme za aina kama hiyo . Wakati huo huo, wakati wa unganisho, inawezekana kulinganisha kasi ya kuzunguka na kuhakikisha mabadiliko ya awamu ya sifuri. Katika suala hili, mitambo ya umeme ya rununu inahitajika katika uhandisi wa nguvu ya viwandani, ambapo ni rahisi sana kuitumia kama chanzo cha nguvu ya kuhifadhi kuongeza uwezo wa uzalishaji ikiwa kuna mizigo mizito.