Salient-pole-generaattorien ja ei-salient-pole-generaattorien ero
Salient-pole- ja nonsalient-pole-generaattoreiden erot
Salient-pole-generaattorit ja nonsalient-pole-generaattorit ovat kaksi yleistä synkronisgeneraattorin tyyppiä, jotka poikkeavat merkittävästi rakenteessa, suorituskykyssä ja sovelluksissa. Alla on yksityiskohtainen vertailu kahden välillä:
1. Rotorin rakenne
Salient-pole-generaattori:
Rotorin muoto: Salient-pole-generaattorissa rotorilla on erottuvia magneettisia polteja, jotka erotaan sen pinnasta muodostaen näkyviä pole shoes -osia. Jokaisessa polussa on yleensä teräsyle ja jännitteessä oleva kytkentä.
Poltteiden määrä: Salient-pole-generaattoreissa on yleensä vähemmän poltteja (kuten 2, 4, 6, 8), ja poltujen välillä on huomattavia välia (interpolar regions).
Sovellus: Salient-pole-generaattoreita käytetään pääasiassa alihidanteisiin, suuriin kapasiteettiin, kuten hydroelektrisiin generaattoreihin ja höyryturbiinin ajamiin generaattoreihin.
Nonsalient-pole-generaattori:
Rotorin muoto: Nonsalient-pole-generaattorin rotorilla on sileä, sylinterimäinen pinta ilman näkyviä erottuvia poltteja. Jännitteessä olevat kytkennät on upotettu rotoriin oleviin rauteihin.
Poltteiden määrä: Nonsalient-pole-generaattoreissa on yleensä enemmän poltteja (kuten 12, 16, 24), jotka ovat tasaisesti jakautuneet rotorin ympäri, interpolar regionseja on vähän.
Sovellus: Nonsalient-pole-generaattoreita käytetään pääasiassa korokeisiin, keskisuuriin tai pieniin kapasiteetteihin, kuten höyryturbiinin ajamiin generaattoreihin ja kaasuturbiinin ajamiin generaattoreihin.
2. Ilmavälin jakautuminen
Salient-pole-generaattori:
Epätasainen ilmaväli: Erottuvien poltujen vuoksi salient-pole-generaattorin ilmaväli on pienempi poltujen kohdalla ja suurempi interpolar regionseissa. Tämä epätasainen ilmaväli johtaa epäsiniiseen magneettikentän jakautumiseen, mikä vaikuttaa ulostulojännitteen aallonmuodon laatuun.
Harmoniset komponentit: Epätasainen ilmaväli voi aiheuttaa korkeamman harmonisen sisällön ulostulojännitteessä, erityisesti kolmannet harmoniset.
Nonsalient-pole-generaattori:
Tasainen ilmaväli: Nonsalient-pole-generaattorin ilmaväli on melkein tasainen koko ympärys pitkin, mikä johtaa siniisempään magneettikentän jakautumiseen ja parempaan ulostulojännitteen aallonmuodon laatuun.
Harmoniset komponentit: Tasainen ilmaväli minimoi harmonisten komponenttien määrän, tuottaen puhtaimman jännite-aallonmuodon.
3. Sähkömagneettiset ominaisuudet
Salient-pole-generaattori:
Suoraakselinen ja vinokulmainen induktanssi: Salient-pole-generaattorissa suoraakselinen induktanssi (Xd) ja vinokulmainen induktanssi (Xq) eroavat. Xd on suurempi, koska magneettivirta poltujen kautta kohtaa vähemmän vastusta, kun taas Xq on pienempi interpolar regionseissa olevan suuremman vastustuksen vuoksi.
Lyhyysvirtasuhteellisuus (SCR): Salient-pole-generaattorilla on alhaisempi lyhyysvirtasuhteellisuus, tyypillisesti 1.0–2.0 välillä. Tämä johtaa korkeampiin lyhyysvirtoihin, mutta hitaampaan jännitteen palautumiseen sijainteissa.
Nonsalient-pole-generaattori:
Suoraakselinen ja vinokulmainen induktanssi: Nonsalient-pole-generaattorissa suoraakselinen induktanssi ja vinokulmainen induktanssi ovat melkein samat tasaisen ilmavälin ja symmetrisen flux-polun vuoksi.
Lyhyysvirtasuhteellisuus (SCR): Nonsalient-pole-generaattorilla on korkeampi lyhyysvirtasuhteellisuus, tyypillisesti 2.0–3.0 välillä. Tämä johtaa matalampiin lyhyysvirtoihin ja nopeampaan jännitteen palautumiseen sijainteissa.
4. Mekaaniset ominaisuudet
Salient-pole-generaattori:
Iso rotorin inertiat: Suuret poltut salient-pole-generaattorissa lisäävät rotorin inertiat, mikä tekee siitä sopivan alihidanteisiin, suuriin inertiasystemeihin, kuten hydroelektrisiin turbiineihin.
Ilmastointi ja jähdytys: Poltujen väliset aukot helpottavat jähdytyshenkilöiden suunnittelua, tarjoten paremman ilmastoinnin ja jähdytysominaisuuden.
Nonsalient-pole-generaattori:
Pieni rotorin inertiat: Nonsalient-pole-generaattorin tiivis rotorirakenne johtaa pienempään inertiat, mikä tekee siitä sopivan korokeisiin, pieniin inertiasystemeihin, kuten höyryturbiineihin.
Ilmastointi ja jähdytys: Nonsalient-pole-generaattorin sileä rotoripinta tekee ilmastoinnista ja jähdytysominaisuuksista monimutkaisempia, usein vaativat erikoissuunniteltuja jähdytysjärjestelmiä.
5. Käynnistysominaisuudet
Salient-pole-generaattori:
Korkea käynnistysmomentti: Suuret poltut antavat salient-pole-generaattorille korkeamman sähkömagneettisen momentin käynnistyksessä, mikä tekee siitä sopivan sovelluksiin, jotka vaativat merkittävää käynnistysmomenttia.
Nonsalient-pole-generaattori:
Alempi käynnistysmomentti: Nonsalient-pole-generaattorilla on suhteellisesti alhaisempi käynnistysmomentti, mutta se esittää paremman dynaamisen vastauksen korokeissa toiminnassa.
6. Sovellukset
Salient-pole-generaattori:
Pääasiassa käytetään alihidanteisiin, suuriin kapasiteetteihin, kuten hydroelektrisiin voimaloihin ja ydinvoimaloihin. Salient-pole-generaattorin alihidannaiset ominaisuudet tekevät siitä ideaalisen hydroturbiineille tai alihidanteisiin höyryturbiineille.
Nonsalient-pole-generaattori:
Pääasiassa käytetään korokeisiin, keskisuuriin tai pieniin kapasiteetteihin, kuten lämpövoimaloihin ja kaasuturbiinivoimaloihin. Nonsalient-pole-generaattorin korokeiset ominaisuudet tekevät siitä ideaalisen höyryturbiineille tai kaasuturbiineille.
Yhteenveto
Salient-pole-generaattori: Sisältää erottuvia magneettisia polteja, epätasaisen ilmavälin ja on sopiva alihidanteisiin, suuriin kapasiteetteihin, kuten hydroelektrisiin generaattoreihin. Sen etuina ovat korkeampi käynnistysmomentti ja parempi jähdytysominaisuus, mutta se saattaa tuottaa enemmän harmonisia komponentteja ulostulojännitteessä.
Nonsalient-pole-generaattori: On sileä rotoripinta, tasainen ilmaväli ja on sopiva korokeisiin, keskisuuriin tai pieniin kapasiteetteihin, kuten höyryturbiinin ajamiin generaattoreihin. Sen etuina ovat parempi ulostulojännitteen aallonmuodon laatu ja nopeampi lyhyysvirtajälki, mutta sillä on alhaisempi käynnistysmomentti.
Valinta salient-pole-generaattorin ja nonsalient-pole-generaattorin välillä riippuu tarkoitetusta sovelluksesta, mukaan lukien hidaste, kapasiteetti, käynnistysominaisuudet sekä systeemin mekaaniset ja sähköiset vaatimukset.
