동기 발생기: 장치, 유형 및 응용

동기식 발전기는 모든 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 특수 장치입니다. 이러한 장치의 역할에는 이동국, 열 또는 태양 전지 패널, 특수 장비가 있습니다. 발전기 유형에 따라 사용 가능성이 결정되므로 장치가 무엇인지 더 자세히 이해하는 것이 좋습니다.

19세기 말에 Robert Bosch 회사는 처음으로 발전기와 유사한 것을 개발했습니다. 이 장치는 엔진을 점화할 수 있었습니다. 테스트 과정에서 기계가 영구적으로 사용하기에 적합하지 않다는 것이 발견되었지만 개발자는 장치를 개선할 수 있었습니다.

1890년에 회사는 이 장비가 큰 인기를 얻으면서 거의 완전히 이 장비의 생산으로 전환했습니다. 1902년, 보쉬의 학생은 고전압을 사용하여 점화 장치를 만들었습니다. 이 장치는 양초의 두 전극 사이에 스파크를 생성할 수 있어 시스템이 더욱 다양해졌습니다.

XX 세기의 60 년대 초반은 전 세계적으로 발전기가 보급되는 시대가되었습니다. 그리고 이전에 장치가 자동차 산업에서만 수요가 있었다면 이제 그러한 장치는 전체 주택에 전기를 공급할 수 있습니다.

이러한 장치의 설계에는 두 가지 주요 요소만 포함됩니다.

• 축차;
• 고정자.

발전기의 주요 임무는 한 유형의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것입니다. 그것의 도움으로 종속 장치에 필요한 양의 전류를 공급하여 사용할 수 있습니다.

발전기의 성능을 평가하려면 특성을 살펴봐야 합니다. 원칙적으로는 직류를 발생시키는 스테이션과 동일합니다. 주요 평가 매개변수는 몇 가지 요소입니다.

• 아이들링. 이는 댐퍼 코일의 여기를 담당하는 이동 전류의 강도에 대한 EMF의 의존성을 나타냅니다. 그것의 도움으로 회로의 자화 능력을 결정할 수 있습니다.
• 외부 특성. 코일 전압과 부하 전류 사이의 병렬 연결을 의미합니다. 값은 장치에 적용되는 부하 유형에 따라 다릅니다. 변경을 일으킬 수있는 이유 중에는 장치의 EMF가 증가하거나 감소하고 장치 내부에 배치 된 설치된 코일의 권선에 전압 강하가 있습니다.
• 조정. 여자 전류와 부하 전류 사이에 형성되는 관계를 나타냅니다. 이 표시기를 모니터링하여 동기식 장치의 성능과 보호를 보장합니다.EMF를 지속적으로 조정하면 쉽게 달성할 수 있습니다.

장치의 작동 원리를 이해하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 전기장을 생성하기 위해 자기 프레임을 회전시키는 것으로 구성됩니다. 프레임이 회전하는 동안 윤곽을 가로지르기 시작하는 자력선이 나타납니다. 교차는 전류 형성에 기여합니다.

전기 에너지의 흐름이 이동하는 위치를 결정하려면 김렛 규칙을 사용해야 합니다. 일부 지역에서는 전류 흐름이 반대라는 점에 유의해야 합니다. 자석에 있는 다음 극에 도달하면 방향이 계속 바뀝니다. 이러한 현상을 교류라고 하며, 이 상태는 프레임을 별도의 마그네틱 링에 연결하여 증명할 수 있습니다.

프레임의 전류 크기와 시스템 회전자의 회전 속도 사이의 관계는 비례합니다. 이런 식으로, 프레임이 더 많이 회전할수록 발전기가 더 많은 전기를 공급할 수 있습니다. 이 표시기는 회전 빈도가 특징입니다.

확립된 표준에 따르면 대부분의 국가에서 최적 속도는 50Hz를 초과해서는 안 됩니다. 이것은 로터가 초당 50번의 진동을 수행해야 함을 의미합니다. 매개 변수를 계산하려면 프레임을 한 번 돌리면 전류 방향이 변경된다는 데 동의해야 합니다.

샤프트가 1초에 1번 회전할 시간이 있다면 이는 전류의 주파수가 1Hz임을 의미합니다. 따라서 50Hz라는 수치를 달성하려면 초당 정확한 프레임 회전 수를 제공해야 합니다.

이 경우 의존성은 반비례합니다. 따라서 50Hz의 주파수를 제공하려면 속도를 약 2배 줄여야 합니다.

또한 일부 국가에서는 로터 회전에 대한 다른 표준이 설정되어 있습니다. 표준 주파수 표시기는 60Hz입니다.

오늘날 제조업체는 여러 유형의 동기식 발전기를 생산합니다. 기존 분류 중 몇 가지는 특별한 주의를 기울일 필요가 있습니다. 우선, 건설 장치에 따라 단위를 나누는 것을 고려할 가치가 있습니다. 발전기에는 두 가지 유형이 있습니다.

• 브러시리스. 발전기 설계에는 고정자 권선의 사용이 포함됩니다. 그들은 요소의 코어가 코일에 제공된 자극 또는 코어의 방향과 일치하도록 배치됩니다. 자석 톱니의 최대 개수는 6개를 초과할 수 없습니다.

• 동기식, 인덕터 장착. 저전력으로 작동하는 조정 기계에 대해 이야기하는 경우 DC 자석이 회전자로 사용됩니다. 그렇지 않으면 회 전자는 인덕터의 권선입니다.

다음 분류는 이동국을 별도의 유형으로 나누는 것을 의미합니다.

• 수소화기. 장치의 독특한 특징은 극이 뚜렷한 회 전자입니다. 이러한 장치는 장치의 많은 회전 수를 제공할 필요가 없는 전기를 생성하는 데 사용됩니다.

• 터보제너레이터. 차이점은 뚜렷한 극이 없다는 것입니다.이 장치는 다양한 터빈으로 조립되어 로터의 회전 수를 여러 번 늘릴 수 있습니다.

• 동기 보상기. 산업 시설의 중요한 지표인 무효 전력을 달성하는 데 사용됩니다. 그것의 도움으로 공급되는 전류의 품질을 향상시키고 전압 표시기를 안정화시킬 수 있습니다.

이러한 장치에는 몇 가지 일반적인 모델이 있습니다.

• 스테퍼. 시작-정지 작동 주기가 있는 메커니즘에 설치된 드라이브의 작동성을 보장하는 데 사용됩니다.

• 기어리스. 주로 자율 시스템에서 사용됩니다.

• 비접촉식. 선박의 메인 또는 백업 모바일 스테이션으로 요구됩니다.

• 히스테리시스. 이러한 발전기는 시간 카운터에 사용됩니다.

• 인덕터. 전기 설비의 작동을 확인하십시오.

첫 번째는 극이 명확하게 보이는 장치입니다. 로터의 낮은 회전 속도가 특징입니다. 두 번째 범주에는 돌출된 극이 없는 원통형 로터가 설계되어 있습니다.

동기 발전기는 교류를 생성하도록 설계된 장치입니다. 다양한 스테이션에서 이러한 장치를 만날 수 있습니다.

• 원자;
• 열의;
• 수력 발전소.

골재뿐만 아니라 운송 시스템에서 적극적으로 사용됩니다. 그들은 다양한 차량, 선박 시스템에 사용됩니다. 동기식 발전기는 독립 실행형 모드, 전기 네트워크와 별도로, 동시에 작동할 수 있습니다.이 경우 한 번에 여러 장치를 연결할 수 있습니다.

교류를 생성하는 스테이션의 장점은 할당된 공간에 전기를 공급할 수 있다는 것입니다. 객체가 중앙 네트워크에서 멀리 떨어져 있으면 편리합니다. 따라서 단위는 농장 소유자, 도시에서 멀리 떨어진 정착지 사이에서 수요가 있습니다.

발전기를 선택할 때 할당된 지역에 전기를 공급할 수 있는 적절하고 안정적인 장치를 찾는 것이 중요합니다. 먼저 미래 장치의 기술 매개 변수를 결정해야합니다. 전문가들은 다음 사항에 주의할 것을 권고합니다.

• 발전기의 무게;
• 장치 치수;
• 힘;
• 연비;
• 소음 표시기;
• 작업 기간.

또한 중요한 매개 변수는 자동 작업 구성 가능성입니다. 미래의 발전기에 필요한 단계 수를 이해하려면 연결될 전기 제품의 유형과 수를 결정해야 합니다.

그러나 이러한 이동식 발전소를 구입하는 것이 항상 최상의 솔루션은 아닙니다.

구매하기 전에 작동 중에 장치에 가해질 부하를 추가로 고려하는 것이 좋습니다. 각 단계에는 전체의 최대 30%가 로드되어야 합니다. 따라서 발전기 전력이 6kW인 경우 전압이 220V인 소켓을 사용하는 경우 2kW만 사용할 수 있습니다.

3상 발전기의 구매는 집에 3상 소비자가 많은 경우에만 필요합니다.대부분의 가전 제품이 단상이라면 적절한 장치를 구입하는 것이 좋습니다.

발전기를 시작하기 전에 먼저 조정을 수행해야 합니다. 먼저 장치의 주파수를 설정합니다. 두 가지 방법으로 이 작업을 수행할 수 있습니다.

1. 전자석 작동에 필요한 극 수를 미리 예측하여 장치의 설계를 변경하십시오.
2. 설계 변경 없이 필요한 샤프트 속도를 제공합니다.

눈에 띄는 예는 저속 터빈입니다. 그들은 분당 150 회전으로 로터의 회전을 제공합니다. 주파수를 조정하기 위해 첫 번째 방법이 사용되어 극 수를 40개로 늘립니다.

장치의 유도 기전력이 회 전자 및 회전과 관련되어 있음에도 불구하고 안전 요구 사항으로 인해 매개 변수를 변경하기 위해 구조를 분해하는 것은 불가능합니다.

결과 자속을 조정하여 EMF 값을 변경할 수 있습니다. 늘리거나 줄여야 합니다. 권선의 회전 또는 오히려 그 수는 표시기의 값을 담당합니다. 또한 코일을 형성하는 전류를 통해 자속의 힘에 영향을 줄 수 있습니다.

조정에는 회로에 여러 코일이 포함됩니다. 이렇게 하려면 추가 가변 저항 또는 전자 회로를 사용해야 합니다. 두 번째 옵션은 외부 안정 장치로 인해 매개변수를 설정해야 합니다. 이것은 안정적인 서비스를 보장합니다.

동기식 이동국의 장점은 동일한 유형의 다른 기계와 동기화할 수 있다는 것입니다. 동시에 연결하는 동안 회전 속도를 비교하고 위상 변이가 0이 되도록 할 수 있습니다. 이와 관련하여 모바일 발전소는 산업 전력 산업에서 수요가 많으며 과부하시 생산 능력을 증가시키기 위해 백업 전류원으로 사용하는 것이 매우 편리합니다.

동기 및 비동기 제너레이터는 아래를 참조하십시오.