AC машинууд: төхөөрөмж, үйл ажиллагааны зарчим, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Цахилгаан машинууд нь ажлын механизм болон цахилгаан станцуудад эрчим хүч хувиргах чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Ийм төхөөрөмжүүд нь гүйцэтгэх байгууллагуудыг хангалттай эрчим хүчээр хангадаг өөр өөр газар байр сууриа олж авдаг. Энэ төрлийн хамгийн алдартай системүүдийн нэг бол AC машинууд (ACMs) бөгөөд тэдгээр нь өөрийн ангилалдаа хэд хэдэн сорт, ялгаатай байдаг.

MAT-н тухай ерөнхий мэдээлэл

MPT буюу цахилгаан механик хувиргагчийн сегментийг нөхцөлт байдлаар нэг фазын болон гурван фазын системд хувааж болно. Мөн үндсэн түвшинд асинхрон, синхрон, коллекторын төхөөрөмжүүдийг ялгадаг бол үйл ажиллагааны ерөнхий зарчим, дизайны дизайн нь нийтлэг зүйлтэй байдаг. Орчин үеийн цахилгаан механик хувиргах станцууд бүлэг төхөөрөмж бүрийн ажлын урсгалыг хэсэгчлэн оролцуулдаг тул хувьсах гүйдлийн машинуудын энэ ангилал нь нөхцөлт юм.

Дүрмээр бол MPT нь статор ба ротор дээр суурилдаг бөгөөд тэдгээрийн хооронд агаарын цоорхой байдаг. Дахин хэлэхэд, машины төрлөөс үл хамааран ажлын мөчлөг нь соронзон орны эргэлт дээр суурилдаг. Гэхдээ синхрон суурилуулалтанд роторын хөдөлгөөн нь хүчний талбайн чиглэлтэй тохирч байвал асинхрон машинд ротор өөр чиглэлд, өөр давтамжтайгаар хөдөлж болно. Энэ ялгаа нь машинуудын ашиглалтын онцлогийг тодорхойлдог. Тиймээс хэрэв синхрон нь генератор болон цахилгаан механик хөдөлгүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг бол асинхроныг голчлон мотор болгон ашигладаг.

Фазын тооны хувьд нэг болон олон фазын системийг ялгадаг. Түүнээс гадна практик хэрэглээний үүднээс авч үзвэл хоёрдугаар ангиллын төлөөлөгчид анхаарал хандуулах ёстой. Эдгээр нь ихэвчлэн гурван фазын хувьсах гүйдлийн машинууд бөгөөд соронзон орон нь зөвхөн эрчим хүчний тээвэрлэгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Нөгөө талаас нэг фазын төхөөрөмжүүд нь ашиглалтын хувьд боломжгүй, том хэмжээтэй тул хэрэглээний практикээс аажмаар алга болж байгаа ч зарим газар сонгоход шийдвэрлэх хүчин зүйл нь бага өртөгтэй байдаг.

Тогтмол гүйдлийн машинуудын ялгаа

Бүтцийн үндсэн ялгаа нь ороомгийн байршилд оршдог. Хувьсах гүйдлийн системд энэ нь статорыг, тогтмол гүйдлийн машинд роторыг хамардаг. Хоёр бүлэгт цахилгаан моторууд нь одоогийн өдөөх төрлөөр ялгаатай байдаг - холимог, зэрэгцээ, цуваа. Өнөөдөр хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн машиныг аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, дотоодын салбарт ашиглаж байгаа боловч эхнийх ньсонголт нь гүйцэтгэлийн хувьд илүү сонирхолтой байдаг. Оруулагч болон хувьсах гүйдлийн мотор нь сайжруулсан дизайн, найдвартай байдал, эрчим хүчний өндөр үр ашгийг хүртдэг.

Тогтмол гүйдлийн төхөөрөмжийг ашиглах нь үйл ажиллагааны параметрийн зохицуулалтын нарийвчлалд тавигдах шаардлагыг чухалчлан үздэг газруудад өргөн тархсан. Эдгээр нь тээврийн зүтгүүрийн механизм, машин хэрэгсэл, нарийн төвөгтэй хэмжих хэрэгсэл байж болно. Гүйцэтгэлийн хувьд тогтмол гүйдлийн болон хувьсах гүйдлийн машинууд нь өндөр үр ашигтай боловч хэрэглээний тодорхой нөхцөлд техникийн болон бүтцийн тохируулга хийх өөр өөр боломжуудтай байдаг. Тогтмол гүйдлийн ажиллагаа нь хурдыг хянах илүү олон сонголтыг өгдөг бөгөөд энэ нь серво болон гишгүүрийн моторт засвар үйлчилгээ хийхэд чухал юм.

Асинхрон MPT төхөөрөмж

Ротор ба статор хэлбэрийн энэ төхөөрөмжийн техникийн үндэслэлийн хувьд угсрахаас өмнө хоёр талдаа тос-жилий тусгаарлагч давхаргаар бүрсэн хуудас ган ашигладаг. Бага хүчин чадалтай машинуудад цөмийг нэмэлт бүрэхгүйгээр цахилгаан гангаар хийж болно, учир нь энэ тохиолдолд металл гадаргуу дээрх байгалийн ислийн давхарга нь тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Статор нь орон сууцанд, ротор нь босоо аманд бэхлэгдсэн байна. Асинхрон өндөр чадлын хувьсах гүйдлийн машинуудад роторын цөмийг гол дээр суурилуулсан ханцуйны тусламжтайгаар орон сууцны обуд дээр суурилуулж болно. Босоо ам нь өөрөө холхивчийн бамбай дээр эргэлдэх ёстой бөгөөд тэдгээр нь мөн орон сууцны сууринд бэхлэгдсэн байна.

Роторын гадна гадаргуу болон статорын дотоод гадаргуу нь ороомгийн дамжуулагчийг байрлуулах ховилоор хангагдсан байдаг. Хувьсах гүйдлийн машинуудын статорт ороомог нь ихэвчлэн гурван фазтай бөгөөд тохирох 380 В сүлжээнд холбогдсон байдаг. Үүнийг мөн анхдагч гэж нэрлэдэг. Роторын ороомгийг ижил төстэй байдлаар гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн төгсгөл нь ихэвчлэн од хэлбэрийн холболтыг үүсгэдэг. Тохируулах реостат эсвэл гурван фазын эхлэлийн элементийг нэмэлтээр холбож болох гулсалтын цагиргууд бас хангагдсан.

Мөн төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад чимээ шуугиан, чичиргээ, дулааныг багасгадаг сааруулагч бүсийн үүрэг гүйцэтгэдэг агаарын завсарын параметрүүдийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Машин нь том байх тусам цоорхой нь том байх ёстой. Түүний утга нь нэгээс хэдэн миллиметр хүртэл хэлбэлзэж болно. Хэрэв агаарын бүсэд хангалттай зай үлдээх нь бүтцийн хувьд боломжгүй бол төхөөрөмжийг хөргөх нэмэлт системээр хангана.

Асинхрон MPT-ийн ажиллах зарчим

Энэ тохиолдолд гурван фазын ороомог нь гурван фазын хүчдэл бүхий тэгш хэмтэй сүлжээнд холбогдсон бөгөөд үүний үр дүнд агаарын цоорхойд соронзон орон үүсдэг. Арматурын ороомгийн тухайд эргэдэг соронзон туйлуудын системийг бүрдүүлдэг Норгосны цоорхойн талбайн орон зайн гармоник хуваарилалтад хүрэхийн тулд тусгай арга хэмжээ авдаг. Хувьсах гүйдлийн машины ажиллах зарчмын дагуу ороомгийн хэлхээг дайран өнгөрөх туйл бүрт соронзон урсгал үүсдэг бөгөөд ингэснээр цахилгаан хөдөлгүүр үүсэхийг өдөөдөг.хүч чадал. Гурван фазын ороомогт гурван фазын гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь моторын эргэлтийг хангадаг. Роторын гүйдлийн соронзон урсгалын харилцан үйлчлэлийн арын дэвсгэр дээр дамжуулагч дээр цахилгаан соронзон хүч үүсдэг.

Хэрэв роторыг гадны хүчний нөлөөн дор хөдөлгөж, түүний чиглэл нь хувьсах гүйдлийн машины соронзон орны урсгалын чиглэлтэй тохирч байвал ротор нь гүйцэж түрүүлж эхэлнэ. талбайн эргэлтийн хурд. Энэ нь статорын хурд нь нэрлэсэн синхрон давтамжаас хэтэрсэн үед тохиолддог. Үүний зэрэгцээ цахилгаан соронзон хүчний хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгдөнө. Ийм байдлаар урвуу үйлдэлтэй тоормосны момент үүсдэг. Энэхүү үйл ажиллагааны зарчим нь машиныг сүлжээнд идэвхтэй тэжээлийн гаралтын горимд ажилладаг генератор болгон ашиглах боломжийг олгодог.

Синхрон MPT-ийн дизайн ба ажиллах зарчим

Статорын хийц, байршлын хувьд синхрон машин нь асинхронтой төстэй. Ороомог нь арматур гэж нэрлэгддэг бөгөөд өмнөх тохиолдлынхтой адил тооны туйлаар гүйцэтгэгддэг. Ротор нь өдөөх ороомогтой бөгөөд эрчим хүчний хангамжийг шууд гүйдлийн эх үүсвэрт холбогдсон гулсуурын цагираг, сойзоор хангадаг. Эх үүсвэр нь нэг гол дээр суурилуулсан бага чадлын генератор-өдөөгч юм. Синхрон хувьсах гүйдлийн машинд ороомог нь анхдагч соронзон орны генераторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Дизайн боловсруулах явцад дизайнерууд өдөөх талбайн индуктив тархалтыг бий болгох нөхцлийг бүрдүүлэхийг хичээдэгСтаторын гадаргуу дээр аль болох синусоидтой ойрхон байна.

Ачаалал ихсэх үед статорын ороомог ижил давтамжтай роторын чиглэлд эргэдэг соронзон орон үүсгэдэг. Ийнхүү нэг эргэлтийн талбар үүсдэг бөгөөд үүнд статорын талбар нь роторт нөлөөлнө. Хувьсах гүйдлийн машинуудын энэхүү төхөөрөмж нь гурван фазын гүйдлийг синхрон ороомогт анх нийлүүлсэн тохиолдолд тэдгээрийг цахилгаан мотор болгон ашиглах боломжийг олгодог. Ийм системүүд нь статорын талбарт тохирох давтамжтай роторын зохицуулалттай эргэлт хийх нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Тодорхой ба үл анзаарагдам синхрон машин

Цахилгаан шонгийн системийн гол ялгаа нь хийцэд босоо амны тусгай цухуйсан хэсгүүдэд бэхлэгдсэн цухуйсан шон байгаа явдал юм. Ердийн механизмд бэхэлгээг Т хэлбэрийн сүүлний бэхэлгээний тусламжтайгаар хөндлөн огтлолын ирмэг эсвэл босоо амны нүхээр дамжуулан гүйцэтгэдэг. Бага чадлын хувьсах гүйдлийн машинуудын төхөөрөмжид ижил асуудлыг боолттой холболтоор шийдэж болно. Ороомог материалын хувьд туузан зэсийг ашигладаг бөгөөд үүнийг ирмэг дээр ороож, тусгай жийргэвчээр тусгаарладаг. Ховилд шонтой чихэнд эхлүүлэх ороомгийн саваа байрлуулна. Энэ тохиолдолд гууль гэх мэт өндөр эсэргүүцэлтэй материалыг ашигладаг. Төгсгөлд нь ороомгийн контурууд нь богино залгааны элементүүдэд гагнаж, богино залгааны нийтлэг цагиргийг үүсгэдэг. 10-12 кВт-ын чадлын потенциалтай шонтой машинуудыг арматур эргэлдэж, ороомгийн шон нь хөдөлгөөнгүй байх үед урвуу гэж нэрлэгддэг загвараар гүйцэтгэж болно.нөхцөл.

Галдамхай шонтой машинд хийц нь гангаар хийсэн цилиндр хэлбэртэй ротор дээр суурилдаг. Роторт өдөөх ороомог үүсгэх ховилууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн туйлууд нь өндөр хурдаар тооцоологддог. Гэсэн хэдий ч хүнд хэцүү нөхцөлд роторын элэгдэл ихтэй тул өндөр чадлын ээлжит гүйдэл бүхий цахилгаан машинд ийм ороомогыг ашиглах боломжгүй юм. Энэ шалтгааны улмаас дунд чадалтай суурилуулалтанд ч роторын хувьд хром-никель-молибден эсвэл хром-никель ган дээр суурилсан хатуу хуурамчаар хийсэн өндөр бат бэх эд ангиудыг ашигладаг. Техникийн бат бэхийн шаардлагын дагуу үл үзэгдэх синхрон роторын роторын ажлын хэсгийн хамгийн их диаметр нь 125 см-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Роторын хамгийн их урт нь 8.5 м. Үйлдвэрлэлд ашиглагддаг үл үзэгдэх шонгийн нэгжүүдэд төрөл бүрийн турбогенераторууд орно. Ялангуяа тэдний тусламжтайгаар тэд уурын турбины ажиллах моментуудыг дулааны цахилгаан станцтай холбодог.

Босоо усан генераторын онцлог

Босоо тэнхлэгээр хангагдсан салангид туйлтай синхрон MPT-ийн анги. Ийм суурилуулалт нь гидравлик турбинд холбогдсон бөгөөд эргэлтийн давтамжийн хувьд үйлчлэх урсгалын чадлын дагуу сонгогддог. Энэ төрлийн ихэнх хувьсах гүйдлийн машинууд бага хурдтай байдаг ч үүнтэй зэрэгцэн ажилладаголон тооны шон. Босоо гидрогенераторын ажлын чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотроос хөдөлгүүрийн эргэлдэх хэсгүүдээс ачааллыг дааж буй ачааны холхивч ба түлхэх холхивчийг тэмдэглэж болно. Ялангуяа түлхэлтийн холхивч нь турбины ир дээр ажилладаг усны урсгалын дарамтанд ордог. Үүнээс гадна эргэлтийг зогсоох тоормостой бөгөөд радиаль хүчийг хүлээн авдаг чиглүүлэгч холхивч нь ажлын бүтцэд бас байдаг.

Машины дээд хэсэгт усан генераторын хамт туслах хэсгүүдийг байрлуулж болно - жишээлбэл, генераторын өдөөгч ба зохицуулагч. Дашрамд хэлэхэд, сүүлийнх нь байнгын соронзны ороомог ба туйл бүхий бие даасан АС машин юм. Энэ тохиргоо нь автомат зохицуулагчийн функцийг моторт эрчим хүчээр хангадаг. Том босоо усан үүсгүүрт өдөөгчийг синхрон генератороор сольж болох бөгөөд энэ нь өдөөх хэсэг ба мөнгөн усны шулуутгагчтай хамт үндсэн усан генераторын ажлын процесст үйлчилдэг эрчим хүчний төхөөрөмжийг эрчим хүчээр хангадаг. Босоо тэнхлэгийн машины тохиргоог мөн хүнд даацын гидравлик насосны хөтөч механизм болгон ашигладаг.

Цуглуулагч MPT

MPT-ийн загварт коллекторын нэгж байгаа эсэх нь ихэвчлэн ротор ба статорын ороомог дээрх янз бүрийн давтамжийн хэлхээний цахилгаан холболтын эргэлтийн хурдыг хувиргах функцийг гүйцэтгэх хэрэгцээ шаардлагаар тодорхойлогддог. Энэхүү шийдэл нь төхөөрөмжийг нэмэлт төхөөрөмжөөр тоноглох боломжийг олгодогүйл ажиллагааны параметрүүдийг автоматаар зохицуулах зэрэг үйл ажиллагааны шинж чанарууд. Гурван фазын сүлжээнд холбогдсон хувьсах гүйдлийн коллекторын машинууд нь давхар туйлын хэсгийн сегмент бүрт гурван сойз хурууг хүлээн авдаг. Сойзнууд нь холбогчтой зэрэгцээ хэлхээнд хоорондоо холбогддог. Энэ утгаараа коллекторын MPT нь тогтмол гүйдлийн мотортой төстэй боловч тэдгээрээс туйл дээр ашигласан сойзны тоогоор ялгаатай байдаг. Үүнээс гадна, энэ систем дэх статор нь хэд хэдэн нэмэлт ороомогтой байж болно.

Гурван фазын багс бүхий коллекторыг ашиглах үед битүү арматурын ороомог нь гурвалжин холболттой гурван фазын иж бүрэн ороомог байх болно. Арматурыг эргүүлэх явцад ороомгийн үе шат бүр өөрчлөгдөөгүй байрлалыг хадгалдаг боловч хэсгүүд нь ээлжлэн нэг фазаас нөгөөд шилждэг. Хэрэв бие биенээсээ 60 хэмийн шилжилттэй зургаан фазын багц сойзыг хувьсах гүйдлийн хэлхээний машинд ашигладаг бол олон өнцөгт холболттой зургаан фазын ороомог үүсдэг. Коллекторын бүлэгтэй олон фазын машины сойз дээр гүйдлийн давтамжийг тогтмол сойзтой харьцуулахад соронзон урсгалын эргэлтээр тодорхойлно. Роторын эргэлтийн чиглэл нь эсрэг эсвэл таарч болно.

MAT ашиглах

Өнөөдөр MPT-ийг аль нэг хэлбэрээр механик болон цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх шаардлагатай газар болгон ашиглаж байна. Том бүтээмжтэй нэгжийг инженерийн систем, цахилгаан станц, өргөх, тээвэрлэх хэсгүүдийн засвар үйлчилгээнд ашигладаг бөгөөд бага чадалтай төхөөрөмжийг энгийн гэр ахуйн зориулалтаар ашигладаг.сэнсээс насос хүртэлх тоног төхөөрөмж. Гэхдээ энэ хоёр тохиолдолд хувьсах гүйдлийн машинуудын зорилго нь эрчим хүчний чадавхийг хангалттай хэмжээгээр хөгжүүлэхэд чиглэгддэг. Өөр нэг зүйл бол бүтцийн ялгаа, статор ба роторын дотоод тохиргоо, хяналтын дэд бүтцийг хэрэгжүүлэх нь үндсэн ач холбогдолтой юм.

Хэдийгээр ерөнхий MPT төхөөрөмж нь ижил төрлийн функциональ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг удаан хугацаанд хадгалж байдаг ч ийм системийг ажиллуулахад тавигдах шаардлага нэмэгдэж байгаа нь хөгжүүлэгчид нэмэлт хяналт, хяналтыг нэвтрүүлэхийг албаддаг. Технологийн хөгжлийн өнөөгийн үе шатанд, ялангуяа үйлдвэрлэлийн салбарт хувьсах гүйдлийн машиныг ашиглах нөхцөлд ийм мотор, генераторын ажиллагааг үйл ажиллагааны параметрүүдийг зохицуулах өндөр нарийвчлалтай хэрэгсэлгүйгээр төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Үүний тулд янз бүрийн хяналтын аргуудыг ашигладаг - импульс, давтамж, реостат гэх мэт. Зохицуулалтын дэд бүтцэд автоматжуулалтыг нэвтрүүлэх нь орчин үеийн MPT үйл ажиллагааны онцлог шинж юм. Хяналтын электрон хэрэгсэл нь нэг талаас цахилгаан станцтай, нөгөө талаас өгөгдсөн алгоритмын дагуу механизмын тодорхой параметрүүдийг тохируулах команд өгдөг программ хангамжийн хянагчуудтай холбогддог.

Дүгнэлт

Цахилгаан үүсгүүр, цахилгаан мотор нь өнөөгийн үйлдвэрлэлийн зайлшгүй эрчим хүчний бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэдний үйл ажиллагааны улмаас машин хэрэгсэл, тээвэр, холбооны суурилуулалт болон бусад цахилгаан нэгж, цахилгаан хангамж шаардлагатай төхөөрөмжүүд ажилладаг. AtЭнэ тохиолдолд хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн цахилгаан машинуудын төрөл, дэд зүйлүүдийн асар том массив байдаг бөгөөд тэдгээрийн шинж чанар, шинж чанарууд нь эцсийн эцэст тэдгээрийн ажиллах цэгийг тодорхойлдог. MPT-ийн техникийн болон ашиглалтын онцлог нь илүү хялбар бүтцийн төхөөрөмж, харьцангуй бага засвар үйлчилгээ шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, тогтмол гүйдлийн машинууд нь нарийн төвөгтэй эрчим хүчний системийн эрчим хүчний хангамжийн асуудлыг шийдвэрлэхэд илүү сонирхолтой шийдэл болж хувирдаг. Эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн дотоодын үйлдвэрлэлийн сегмент нь хоёр төрлийн цахилгаан машиныг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх арвин туршлагатай. Томоохон аж ахуйн нэгжүүд бүтцийн болон үйл ажиллагааны онцлог бүхий бие даасан шийдлүүдийг боловсруулахад улам бүр анхаарлаа хандуулж байна. Стандарт загвараас хазайх нь ихэвчлэн хөргөлтийн систем, хэт халалт, сүлжээний хэлбэлзлээс хамгаалах хэрэгсэл, нэмэлт болон нөөц хүч гэх мэт туслах функциональ нэгж, тоног төхөөрөмжийг холбох хэрэгцээтэй холбоотой байдаг. Нэмж дурдахад, гадаад үйл ажиллагааны орчин нь цахилгаан машинуудын бүтцийн зарим шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд үүнийг тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээх, бүтээх үе шатанд харгалзан үздэг.