Если ротор генератора имеет одну пару полюсов (см. рис. 18.4),то частота ЭДС, индуцируемой вгенераторе, оказывается равной частоте вращения ротора, так как один оборот ротора соответствует одному периоду индуцируемой ЭДС. Для получения ЭДС с частотой n = 50 Гц двигатель, приводящий в движение ротор генератора с одной парой полюсов, должен вращаться с частотой 50 об/с. Некоторые двигатели (например, водяные турбины) не могут развивать такие скорости вращения. Поэтому, кроме генераторов с одной парой полюсов, изготавливаются многополюсные генераторы, укоторых ротор имеет несколько пар полюсов.
 Рис. 18.5 |
На рис. 18.5 представлена схема устройства генератора: 1 – неподвижный якорь, 2 – вращающийся индуктор, 3 – контактные кольца; 4 – скользящие по ним щетки.
При наличии п пар полюсов частота индуцированной ЭДС в генераторе равна
где п – частота вращения; р – число пар полюсов индуктора генератора.
Читатель: Не понимаю, каким образом число пар полюсов может повлиять на частоту ЭДС! Ведь частота ЭДС должен равняться частоте вращения ротора, потому что если Ф = Фsinwt, то ℰ = –Фt¢ = wФcoswt! И от количества полюсов аргумент косинуса никак не зависит.
Автор: Давайте рассмотрим картину силовых линий магнитного поля для случая двух пар полюсов (рис. 18.6, а).
Рассмотрим два положения рамки (вид сверху) (рис. 18.6, б и в) в этом поле. Заметим, что в силу симметрии схемы магнитный поток через рамку в случае на рис. 18.6, б точно такой же, как и в случае на рис. 18.6 в. То есть два положения рамки, отличающиеся друг от друга поворотом на (360:2) = 180° «с точки зрения» потока, пронизывающего рамку, абсолютно одинаковы. Это означает, что период изменения потока сократился ровно в 2 раза, следовательно, частота изменения потока (а значит, ЭДС индукции) в 2 раза возросли.
Другое дело, что с учетом более сложной геометрии данной схемы закон, по которому изменяется поток через рамку, более сложный, чем Ф = Фsinwt.
 Рис. 18.8 |
На рис. 18.8 показан вращающийся индуктор генератора 1 (ротор) и якорь (статор) 2,в обмотке которого индуцируется ток. Нетрудно убедиться, что при наличии большого числа пар полюсов (р > 2) период ЭДС равен времени, необходимому для поворота ротора на часть окружности, занимаемую одной парой полюсов. Если в статоре р пар полюсов, то период равен времени поворота на 
.
Задача 18.2. Ротор генератора переменного тока имеет 12 пар полюсов и вращается с частотой 1500 оборотов в минуту. Какова частота электрического тока? Сколько раз в секунду этот ток меняет свое направление?
| р = 12 п = 1500 об/мин = = 25 об/с | Решение. Воспользуемся формулой (18.1): n = пр = 25 об/с × 12 = 300 Гц, т.е. ток совершает 300 колебаний в секунду. А поскольку за одно колебание ток 2 раза меняет направление, то получается, что ток меняет направление 600 раз в секунду. |
| n = ? |
Ответ: n = пр = 300 Гц; 600 раз в секунду.
НИЦ «Виндэк» тел 8-916-930-50-17 8-903-564-62-69
. E — mail : WINDEC @mail .ru ,
Выпускаемая продукция
Научно-исследовательский центр ВИНДЭК разрабатывает и изготовляет ветроустановки и тихоходные генераторы. Мы можем поставить полностью укомплектованную ветроэлектростанцию с мачтой, кабелем, преобразователем и аккумуляторами. Можем поставить отдельно тихоходный электрогенератор.
Генераторы переменного тока ВИНДЭК предназначены для ветряных электростанций и микро ГЭС. Они имеют малые рабочие обороты и малый момент страгивания. Генераторы выпускаются как обращенной конструкции, когда вращается корпус генератора, так и обычной, с вращающимся валом. Генераторы переменного тока изготовлены с возбуждением от неодимовых РЗМ магнитов. Постоянные магниты имеют защитное Ni — Zn покрытие, что обеспечивает гарантийный срок на магниты 10 лет.
Заказать генераторы у нас может любой желающий. Срок исполнения единичного заказа 1-2 месяца. Срок исполнения партии генераторов– 1мес.
Структура обозначния электрогенераторов .
ВГБЖ -05(12)/650-28,5-03_
ВГ – вентильный генератор
— БЖ без железа якоря
— 05 –мощность
(12) – число полюсов
/650 – номинальная частота вращения (может не указываться)
-28,5 –номинальное выходное напряжение,В ( может не указываться)
-03 – исполнение
_ индекс В — для вертикальноосевых ВЭУ,
_ индекс Г- горизонтальноосевых ВЭУ.
НИЦ «Виндэк» тел 8-916-930-50-17 8-903-564-62-69
. E — mail : WINDEC @mail .ru ,
Выпускаемая продукция
Научно-исследовательский центр ВИНДЭК разрабатывает и изготовляет ветроустановки и тихоходные генераторы. Мы можем поставить полностью укомплектованную ветроэлектростанцию с мачтой, кабелем, преобразователем и аккумуляторами. Можем поставить отдельно тихоходный электрогенератор.
Генераторы переменного тока ВИНДЭК предназначены для ветряных электростанций и микро ГЭС. Они имеют малые рабочие обороты и малый момент страгивания. Генераторы выпускаются как обращенной конструкции, когда вращается корпус генератора, так и обычной, с вращающимся валом. Генераторы переменного тока изготовлены с возбуждением от неодимовых РЗМ магнитов. Постоянные магниты имеют защитное Ni — Zn покрытие, что обеспечивает гарантийный срок на магниты 10 лет.
Заказать генераторы у нас может любой желающий. Срок исполнения единичного заказа 1-2 месяца. Срок исполнения партии генераторов– 1мес.
Структура обозначния электрогенераторов .
ВГБЖ -05(12)/650-28,5-03_
ВГ – вентильный генератор
— БЖ без железа якоря
— 05 –мощность
(12) – число полюсов
/650 – номинальная частота вращения (может не указываться)
-28,5 –номинальное выходное напряжение,В ( может не указываться)
-03 – исполнение
_ индекс В — для вертикальноосевых ВЭУ,
_ индекс Г- горизонтальноосевых ВЭУ.
ВГБЖ – 02(64)/28,5-200-02
200 Вт
28,5 В
200 об/мин
10 кг
25 200* руб. На 1 января 2007г.
Момент страгивания – практически равен 0 (равен моменту трения подшипников).
ВГ-05(12)/650-04
500 Вт
28,5 В
650 об/мин
11кг
12 600* руб На 1 января 2007г.
На фланцевой щит корпуса, легко может быть установлено ветроколесо. Такими генераторами комплектуются ветроэлектростанции Виндэк и Сапсан.
ВГ-1(12)/450-04(слева)
1 кВт
57/114 В
450 об/мин
19 800* руб. На 1 января 2007г.
ВГ-05(12)-03(справа)
500 Вт
28,5 В
650 об/мин
11 кг
12 600 руб. На 1 января 2007г.
На генераторе ВГ-05(12)-03 ветроколесо крепится на шпильки корпуса. Такими генераторами комплектуется ВЭУ «Форвард-05».
ВГ – 5(28)/114-300-02В и 02Г
5 кВт
114 В
300 об/мин
95 кг
96 000* руб. На 1 января 2007г.
Предназначены для работы в составе ветряных электростанций и МикроГЭС.
Генераторы с исполнением 02В предназначены для вертикальноосевых ветротроколес и гидротурбин, а 02 Г – горизонтальноосевых.
ГП-15-100-140-1В
15 кВт
114 — 140 В
100 об/мин
495 кг
360 000* руб. На 1 января 2007г.
Предназначен для работы в составе ветряной электростанции вертикальноосевого исполнения.
* В связи изменением цен на магниты необходимо уточнить цену на продукцию при заказе.
Основные характеристики генераторов переменного тока
1500
(ВГ-02(12)750)
ВГ-
05(12)-
03
ВГ-
05(12)-
04
ВГБЖ
-0,8(36)
600-03
Тихоходный генераторы на постоянных магнитах 3 кВт до 45 кВт
для вертикальных ветроэнергетических установок, гидростанции и Т.П
1. Общий вид генератора
2.Общие сведения.
2.1.Состав.
На рис.1 представлены составные части низкоскоростного синхронного генератора на постоянных магнитах естественного воздушного охлаждения.
Конструкция. Корпус 1 и крышки генератора 2 и 3 изготовлены из стали, что позволяет генератору выдерживать значительные ветровые нагрузки от ветродвижителя (ротор). Защитное лакокрасочное покрытие обеспечивает всепогодную защиту от коррозии.
Крепление генератора к мачте осуществляется через отверстия в корпусе генератора 1. Крепление ветродвижителя осуществляется с помощью муфты, которая имеет центровочное отверстие и отверстия для соединения с присоединительным местом ветродвижителя.
Внутренняя поверхность генератора имеет специальное защитное лакокрасочное покрытие для предотвращения возникновения коррозии.
Статор генератора. Пакет статора генератора 6 набран из электротехнических пластин стали 2212 толщиной 0,5 мм каждая, что позволяет снизить потери от перемагничивания железа.
Обмотка статора 7 выполнена высокотемпературным эмаль-проводом, позволяющим длительную работу генератора с максимальной нагрузкой. Обмотка имеет двойную пропитку лаком, что делает ее устойчивой при экстремальной влажности от конденсата.
Ротор генератора. Ротор генератора 4 имеет 18 полюсов и установлен в подшипниковых опорах. На ободе ротора размещены и надежным образом закреплены магниты 5 системы неодим-железо-бор.
Подшипниковые опоры. Для разгрузки ротора генератора от ветродвижителя применен набор подшипников 10, 11 и 12, включающий радиальный роликовый, осевой и радиальный шариковый подшипник. Подшипниковые узлы заполнены всесезонной смазкой на весь срок службы генератора.
Охлаждение. Генератор не требует принудительного охлаждения. Развитая конструкция корпуса вкупе со специально рассчитанной обмоткой статора, применением высокотемпературных материалов позволяют обеспечить надежную долговременную работу генератора при естественном воздушном охлаждении.
Коробка выводов. На боковой поверхности генератора имеется клеммная коробка 13, через которую к генератору подключается внешний кабель. Герметичный кабельный ввод обеспечивает надежную защиту места соединения кабеля с выходами обмоток генератора.
Исполнение. Генераторы может быть в различных корпусах. Класс защиты синхронного генератора по ГОСТ14254 — IP 45-65. Пылезащищенное исполнение с защитой от струй воды.
Испытания. Каждый генератор в процессе производства, сборки и проходит проверку. После сборки 100% генераторов проверяются на специальном стенде на разных режимах работы, результаты которых вносятся впаспорт.
1-корпус, 2- крышка нижняя, 3- крышка верхняя, 4- ротор, 5- постоянные магниты,
6- статор, 7- обмотка, 8- полумуфта, 9- уплотнения, 10,11,12- подшипники, 13- клеммная коробка.
Модификации.
Каждый генератор может быть переделан под особые требования заказчика с минимальными внесениями в базовую конструкцию, в то же время соответствуя уникальным требованиям заказчика.
Специально спроектированная обмотка позволяет получить широкий диапазон электрических характеристик от низковольтного до высоковольтного.
2.2.Стоимость.
Для вертикальных ветроэнергетических установок мощностью 3…45 кВт предлагается использовать низкоскоростные синхронные генераторы на постоянных магнитах естественного воздушного охлаждения.
