ציוד חשמלי של תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ציוד חשמלי של תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

הידרוגנרטורים

גנרטור הידרו הוא מחולל זרם חשמלי המונע על ידי טורבינת הידרו. בדרך כלל, גנרטור הידרו הוא גנרטור סינכרוני (איור 31), הרוטור שלו מחובר לטורבינת הידרו (ישירות או באמצעות מנגנוני העברה).

ציוד חשמלי של תחנות כוח מיקרו הידרו
איור.31. מחולל סינכרוני

כמו כן, מותר להשתמש במנוע חשמלי אסינכרוני רגיל במצב גנרטור, כלומר, סיבוב המנוע החשמלי הזה מטורבינה הידראולית יפיק גם זרם חשמלי, אך במצב אסינכרוני (איור 32). עם זאת, השימוש בהם מוגבל על ידי העובדה שהם מחוללי חשמל פעילים וצרכני חשמל תגובתיים. לכן, גנרטורים אסינכרוניים יכולים לעבוד רק במערכת שבה קיים מקור של כוח תגובתי. הספק תגובתי מגיע מקבלים המחוברים במקביל לעומס, או על מנת לשפר את התכונות התפעוליות של הגנרטור האסינכרוני, מותקנים קבלים נוספים המחוברים בסדרה עם העומס. אבל היעילות של אפשרות זו נמוכה יותר מאשר שימוש בגנרטור סינכרוני.

ציוד חשמלי של תחנות כוח מיקרו הידרו
איור.32. מנוע אסינכרוני

העיצוב של הידרוגנרטור נקבע בעיקר על ידי המיקום של ציר הרוטור שלו, מהירות הסיבוב, כמו גם סוג והספק של הטורבינה. גנרטורים הידרו חזקים במהירות נמוכה מיוצרים בדרך כלל עם ציר סיבוב אנכי, גנרטורים מהירים עם טורבינת הידרו דלי - עם ציר סיבוב אופקי.

תדירות הסיבוב של הידרוגנרטורים עבור תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות נע בין 600 ל-1500 סל"ד. בחירת הגנרטור למאפייני המהירות תלויה בסוג הטורבינה המשמשת. בנוסף, ישנן תכונות עיצוב ותפעול של הידרוגנרטורים. גנרטורים במהירות איטית הם עמידים ואמינים יותר, אך יחד עם זאת הם גדולים ויקרים.

עקרון הפעולה של הגנרטור

עקרון הפעולה של כל גנרטור מבוסס על תופעת האינדוקציה האלקטרומגנטית. ההמרה של האנרגיה המכנית של המנוע (סיבובית) לאנרגיית זרם חשמלי מוסברת באיור הבא:

ציוד חשמלי של תחנות כוח מיקרו הידרו

אם מסגרת מסתובבת באופן אחיד בשדה מגנטי אחיד, אזי נוצר בה כוח אלקטרו-מוטיבי משתנה, שתדירותו שווה לתדירות הסיבוב של המסגרת. בין אם נסובב את המסגרת בשדה מגנטי, או שדה מגנטי מסביב למסגרת, או שדה מגנטי בתוך המסגרת, התוצאה תהיה זהה - כוח אלקטרו-מוטורי המשתנה לפי חוק הרמוני.

מאפיינים ייחודיים של גנרטורים סינכרוניים וא-סינכרוניים

גנרטור סינכרוני הוא מכונה חשמלית סינכרונית הפועלת במצב גנרטור, בה תדירות סיבוב השדה המגנטי של הסטטור שווה לתדירות סיבוב הרוטור. הרוטור מורכב מפיתול. כאשר מופעל מתח על פיתול עם קטבים מגנטיים, מופיע שדה מגנטי היוצר שדה מגנטי מסתובב. שדה מגנטי זה, שחוצה את פיתול הסטטור, יוצר בו כוח אלקטרו-מוטיבי.

בהתאם לסוג הפיתול, הרוטור יכול להיות קצר חשמלי או שלב. השדה המגנטי המסתובב שנוצר על ידי פיתול הסטטור העזר משרה שדה מגנטי על הרוטור, אשר מסתובב יחד עם הרוטור, יוצר כוח אלקטרו-מוטיבי בפיתול הסטטור הפועל.

הרוטור, בעת הפעלת תחנת הכוח, יוצר שדה מגנטי חלש, אך עם עלייה במהירות, גם הכוח האלקטרו-מוטורי בפיתול העירור גדל. המתח מפיתול זה, דרך יחידת ההתאמה האוטומטית (AVR), מסופק לרוטור, השולט על מתח המוצא על ידי שינוי השדה המגנטי. לדוגמה, עומס אינדוקטיבי מחובר מבטל את המגנטיות של הגנרטור ומוריד את המתח, וכאשר מחובר עומס קיבולי, הגנרטור מוטה והמתח עולה. זה נקרא "תגובת עוגן". כדי להבטיח את יציבות מתח המוצא, יש צורך לשנות את השדה המגנטי של הרוטור על ידי ויסות הזרם בפיתול שלו (עבור גנרטורים סינכרוניים), אשר מסופק על ידי יחידת הרסיבר (מייצב מתח). הודות לשיטת ויסות זו, ללא קשר לשינוי בזרם העומס ולמהירות של טורבינת HPP, נשמרת היציבות הגבוהה של מתח המוצא של הגנרטור.

היתרון של גנרטורים סינכרוניים הוא היציבות הגבוהה של מתח המוצא, והחיסרון הוא האפשרות של זרם יתר, שכן עם עומס מופרז, הרגולטור יכול להגדיל יתר על המידה את הזרם בפיתול הרוטור. חסרון נוסף של גנרטורים סינכרוניים הוא נוכחות של מכלול מברשת, שבמוקדם או במאוחר יהיה צורך לטפל בו, עם זאת, כרגע החיסרון הזה בוטל כמעט. מכיוון שהגנרטורים הסינכרוניים המודרניים הם לרוב ללא מברשות, לרוטור שלהם אין מכלול אספן-מברשת, והזרם בפיתול העירור (ברוטור) מושרה על ידי שדה מגנטי לסירוגין שנוצר על ידי פיתול הסטטור הראשי ו/או נוסף.

גנרטור אסינכרוני - מכונה חשמלית אסינכרונית הפועלת במצב בלימה, הרוטור שלה מסתובב לפני המועד, אך באותו כיוון של השדה המגנטי של הסטטור.

בגנרטור אסינכרוני, הרוטור עשוי בצורה של מגנט קבוע או אלקטרומגנט. מספר עמודי הרוטור יכול להיות שניים, ארבעה וכו', אבל תמיד כפולה של שניים. במקרה זה, ככל שמהירות הסיבוב של הגנרטור נמוכה יותר, כך צריכים להיות יותר קטבים לגנרטור.

השדה המגנטי המסתובב תמיד נשאר ללא שינוי ואינו מתכוונן, וכתוצאה מכך המתח והתדירות בפלט הגנרטור תלויים במהירות הרוטור, וכתוצאה מכך, ביציבות סיבוב הטורבינה.

למרות קלות התחזוקה, רגישות נמוכה לקצר חשמלי ועלות נמוכה, גנרטורים אסינכרוניים משמשים לעתים רחוקות למדי, שכן יש להם מספר חסרונות: חוסר אמינות פעולה בעומסים קיצוניים; תלות של מתח המוצא ותדר הזרם בפעולה היציבה של טורבינת ההידרו וכו'.

מחברים: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

קסדה לקריאת מחשבות 20.06.2021

חברת Kernel האמריקאית אמרה שהמהנדסים שלה הצליחו ליצור מכשיר לקריאת מחשבות. אז, קסדה מיוחדת קוראת ומנתחת את פעילות המוח. יתרה מזאת, זה הולך לצאת לשוק בעלות של 50 אלף דולר.

הקסדה קולטת גלים עצביים ואז מפרשת אותם בזמן אמת. מכשיר בשם Flow משתמש בלייזרים כדי לנתח את פעילות המוח. ניתן לחבר אותו למחשב באמצעות מחבר USB כדי לעקוב אחר מחשבות.

המכשיר החדש יכול לסייע לרופאים במחקרים שונים, אך הצורך בו עבור משתמשים רגילים נותר בסימן שאלה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כרטיסי מסך GeForce RTX 2080 ו-RTX 2080 Ti Gallardo עם נורות LED מותאמות אישית

▪ 2014 AMD A-Series APUs (Kaveri)

▪ הקשר בין רעב למצב רוח נחשף

▪ בידוד בתים עם בדלי סיגריות

▪ חדר כושר על הסיפון

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של אתר Radio Control. בחירת מאמרים

▪ מאמר להתעדכן ולעקוף. ביטוי עממי

▪ מאמר מי הם לטאות? תשובה מפורטת

▪ מאמר מיילדת. תיאור משרה

▪ מאמר התקנה, חיבור המתג. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ווסת מתח רשת אוטומטית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר