Voisitko selittää mitä DC-kiihdytys on ja miksi sitä pääasiassa käytetään pienissä generaattoreissa

Vakiovirta-innustus tarkoittaa innustusmenetelmää, jossa käytetään vakiovirtaa generaattorin magneettikentän luomiseen.

I. Vakiovirta-innustuksen toimintaperiaate

Vakiovirta-innustusjärjestelmässä on yleensä vakiovirtalähde (kuten akku tai suodin), ja vakiovirta johtetaan generaattorin innustuspyyhkeeseen laitteiden, kuten liukukierrosten ja sikaleiden, avulla. Innustuspyyhkeen kautta kulkeva vakiovirta luo vakio-magneettikentän, ja tämä magneettikenttä pyörii yhdessä generaattorin rotorin kanssa. Kun generaattorin rotoria ajaa peruskone (kuten höyryturbiini tai vedenvirtaturbiini) pyörimään, induktoidaan vaihtovirta-sähkömomentti statoripyyhkeeseen.

Esimerkiksi pienessä vakiovirta-innustusgeneraattorissa vakiovirtalähden tarjoama virta menee innustuspyyhkeeseen liukukierrokset ja sikaleet kautta. Generoitu magneettikenttä aiheuttaa vaihtojännitteen statoripyyhkeessä, kun rotorin pyöriminen tapahtuu. Tätä vaihtojännitettä voidaan nostaa muuntimella ja siirtää sähköverkkoon tai toimittaa suoraan kuormille käyttöön.

II. Syyt, miksi vakiovirta-innustusta käytetään pääasiassa pienissä generaattoreissa

Yksinkertainen ja luotettava

Vakiovirta-innustusjärjestelmä on suhteellisen yksinkertainen ja koostuu vakiovirtalähteestä, liukukierroksista, sikaleista ja innustuspyyhkeistä. Sen yksinkertainen rakenne tekee järjestelmästä erittäin luotettavan ja vähemmän alttiin epäonnistumisille. Pienille generaattoreille yksinkertainen ja luotettava innustusjärjestelmä on helpompaa ylläpitää ja hallita.

Esimerkiksi joissakin pienissä vesivoimavoimaloissa tai tuulivoima-energiatiloissa pienet vakiovirta-innustusgeneraattorit voivat toimia vakaisesti suhteellisen ankeissa olosuhteissa, koska niiden innustusjärjestelmien epäonnistumisen todennäköisyys on alhainen.

Matala hinta

Pienien generaattoreiden teho on yleensä pieni, ja vaadittu innustusvirta on myös suhteellisen pieni. Siksi vakiovirtalähde ja muut varusteet, jotka vakiovirta-innustusjärjestelmässä tarvitaan, voidaan valita pienemmissä kokoluokissa, mikä vähentää kustannuksia.

Suuremmat generaattorit käyttävät yleensä vaihtovirta-innustusta tai muita monimutkaisempia innustusmenetelmiä. Nämä järjestelmät vaativat tehokkaampia innustusvarusteita ja ovat kalliimpia.

Helppo ohjata

Vakiovirta-innustusjärjestelmän innustusvirtaa voidaan ohjata säätämällä vakiovirtalähteen ulosvirran tai -virtauksen. Tämä ohjausmenetelmä on suhteellisen yksinkertainen ja mahdollistaa helposti generaattorin ulosjännitteen ja tehon säätämisen.

Pienillä generaattoreilla on yleensä tarve säätää ulosjännitettä ja tehoa ajoissa kuorman muuttuessa. Vakiovirta-innustusjärjestelmän helppokäyttöisuus tekee siitä soveltuvin pieniin generaattoreihin.

Vahva sopeutuvuus

Pienet generaattorit käytetään usein erityisiin tilanteisiin, kuten eristettyihin sähköntarjontajärjestelmiin syrjäseuduilla ja hätävoimavaroihin. Näissä tilanteissa voi olla korkeampia vaatimuksia generaattorin käynnistymiskykyyn ja kuorman muuttumisen sopeutumiskykyyn. Vakiovirta-innustusjärjestelmä voi tarjota suuren innustusvirran, kun generaattori käynnistyy, mikä mahdollistaa nopean jännitteen muodostumisen; samalla se voi nopeasti säätää innustusvirtaa kuorman muuttuessa, ylläpitäen generaattorin ulosjännitteen vakautta.

Esimerkiksi syrjäseuduilla, joissa ei ole sähköverkkoa, pienet vakiovirta-innustusgeneraattorit voivat tarjota luotettavan sähköntarjonnan paikalliselle väestölle. Jopa silloin, kun kuorma muuttuu huomattavasti, jännite voidaan stabiloida.

Yhteenvetona, vakiovirta-innustusta käytetään pääasiassa pienissä generaattoreissa, koska sillä on etuja yksinkertaisuudessa, luotettavuudessa, matalassa hinnassa, helpossa ohjauksessa ja vahvassa sopeutuvuudessa.