A nyílt pólús generátorok és a nem-nyílt pólús generátorok közötti különbség
Kiemelőpólusható és nem-kiemelőpólusható generátorok közötti különbségek
A kiemelőpólusható és a nem-kiemelőpólusható generátorok a szinkron generátorok két gyakori típusa, amelyek jelentősen eltérnek szerkezetben, teljesítményben és alkalmazásban. Az alábbiakban részletes összehasonlítást találhat a kettő között:
1. Rögzítő Szerkezet
Kiemelőpólusható Generátor:
Rögzítő Alakja: A kiemelőpólusható generátor rögzítőjének megnyilvánuló mágneses pólusai, amelyek kitűnnek a felületén, látható póluslapokat formálva. Minden pólus általában vasmagot és izgalányt tartalmaz.
Pólusok Száma: A kiemelőpólusható generátorok általában kevesebb pólussal (pl. 2, 4, 6, 8) rendelkeznek, a pólusok között látható rezek (interpolaris régiók).
Alkalmazás: A kiemelőpólusható generátorok főleg lassú sebességű, nagy kapacitású alkalmazásokban használatosak, mint például vízenergia-generátorok és gőzturbina-hajtott generátorok.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Rögzítő Alakja: A nem-kiemelőpólusható generátor rögzítője sima, hengeres felülettel rendelkezik, anélkül, hogy láthatóan kitűnő pólusai lennének. Az izgalányok beágyazva vannak a rögzítőben lévő lyukakban.
Pólusok Száma: A nem-kiemelőpólusható generátorok általában több pólussal (pl. 12, 16, 24) rendelkeznek, egyenletesen elosztva a rögzítő körül, minimális interpolaris régiókkal.
Alkalmazás: A nem-kiemelőpólusható generátorok főleg magas sebességű, közepes és kis kapacitású alkalmazásokban használatosak, mint például gőzturbina-generátorok és gáz-turbina-hajtott generátorok.
2. Légköri Eloszlás
Kiemelőpólusható Generátor:
Nem-uniform Légköri Eloszlás: A kitűnő pólusok miatt a kiemelőpólusható generátor légköre kisebb a pólusokon, nagyobb az interpolaris régiókban. Ez a nem-uniform légköri eloszlás nem-szinuszusos mágneses mező-eloszlást eredményez, ami befolyásolja a kimeneti feszültség hullámformájának minőségét.
Harmonikus Tartalom: A nem-uniform légkör magasabb harmonikus tartalmat okozhat a kimeneti feszültségben, különösen a harmadik harmonikusokat.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Uniform Légköri Eloszlás: A nem-kiemelőpólusható generátor légköre majdnem uniform a teljes kerületen, ami szinuszusosabb mágneses mező-eloszlást és jobb kimeneti feszültség hullámformát eredményez.
Harmonikus Tartalom: A uniform légkör minimalizálja a harmonikus tartalmat, tiszta feszültség hullámformát eredményezve.
3. Elektromágneses Jellemzők
Kiemelőpólusható Generátor:
Direkt Tengelyi és Kvadratúrus Tengelyi Reaktancia: Egy kiemelőpólusható generátorban a direkt tengelyi reaktancia (Xd) és a kvadratúrus tengelyi reaktancia (Xq) eltér. Az Xd nagyobb, mert a pólusokon keresztül menő mágneses áramlási ellenállása kisebb, míg az Xq kisebb, mert az interpolaris régiókban az ellenállás nagyobb.
Rövidzárló Arány (SCR): A kiemelőpólusható generátorok alacsonyabb rövidzárló arányt mutatnak, általában 1,0 és 2,0 között. Ez magasabb rövidzárló áramokat, de lassabb feszültség-visszaállást eredményez hibák esetén.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Direkt Tengelyi és Kvadratúrus Tengelyi Reaktancia: Egy nem-kiemelőpólusható generátorban a direkt tengelyi reaktancia és a kvadratúrus tengelyi reaktancia majdnem egyenlő, mivel a légköri eloszlás uniform és a fluxusút szimmetrikus.
Rövidzárló Arány (SCR): A nem-kiemelőpólusható generátorok magasabb rövidzárló arányt mutatnak, általában 2,0 és 3,0 között. Ez alacsonyabb rövidzárló áramokat és gyorsabb feszültség-visszaállást eredményez hibák esetén.
4. Mechanikai Jellemzők
Kiemelőpólusható Generátor:
Nagy Rögzítő Inercia: A kiemelőpólusható generátor nagyobb pólusai magasabb rögzítő inerciát adnak, ami alkalmas lassú sebességű, nagy inerciájú rendszerekre, mint például vízenergia-turbínák.
Szellőztetés és Hűtés: A pólusok közötti rezek segítenek a hűtőcsatornák tervezésében, jobb szellőztetést és hűtést biztosítva.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Kis Rögzítő Inercia: A nem-kiemelőpólusható generátor kompakt rögzítő szerkezete alacsonyabb inerciát ad, ami alkalmas magas sebességű, kis inerciájú rendszerekre, mint például gőzturbínák.
Szellőztetés és Hűtés: A nem-kiemelőpólusható generátor sima rögzítő felülete bonyolítja a szellőztetést és a hűtést, gyakran speciális hűtőrendszerekre van szükség.
5. Indítási Jellemzők
Kiemelőpólusható Generátor:
Magas Indítási Forgatónyomaték: A nagyobb pólusok miatt a kiemelőpólusható generátorok indításkor magasabb elektromágneses forgatónyomatékot nyújtanak, ami alkalmas olyan alkalmazásokra, ahol jelentős indítási forgatónyomaték szükséges.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Alacsony Indítási Forgatónyomaték: A nem-kiemelőpólusható generátorok viszont alacsonyabb indítási forgatónyomatékot adnak, de jobb dinamikai választ mutatnak magas sebességű működés közben.
6. Alkalmazások
Kiemelőpólusható Generátor:
Főleg lassú sebességű, nagy kapacitású energia-termelési rendszerekben használatos, mint például vízenergia-áramtermelők és nukleáris energia-áramtermelők. A kiemelőpólusható generátorok lassú sebességű jellemzői ideálisak a vízenergia-turbínák vagy lassú sebességű gőzturbínák használatához.
Nem-kiemelőpólusható Generátor:
Főleg magas sebességű, közepes és kis kapacitású energia-termelési rendszerekben használatos, mint például hőenergia-áramtermelők és gáz-turbina-áramtermelők. A nem-kiemelőpólusható generátorok magas sebességű jellemzői ideálisak a gőzturbínák vagy gáz-turbínák használatához.
Összefoglalás
Kiemelőpólusható Generátor: Kiemelő mágneses pólusokkal, nem-uniform légköri eloszlással, lassú sebességű, nagy kapacitású alkalmazásokra alkalmas, mint például vízenergia-generátorok. Elmélyülései magasabb indítási forgatónyomaték és jobb hűtési teljesítmény, de a kimeneti feszültségben több harmonikus tartalom lehet.
Nem-kiemelőpólusható Generátor: Sima rögzítő felülettel, uniform légköri eloszlással, magas sebességű, közepes és kis kapacitású alkalmazásokra alkalmas, mint például gőzturbina-generátorok. Elmélyülései jobb kimeneti feszültség hullámforma minősége és gyorsabb rövidzárló helyreállítás, de alacsonyabb indítási forgatónyomaték.
A kiemelőpólusható és a nem-kiemelőpólusható generátorok közötti döntés az adott alkalmazás igényeitől függ, beleértve a sebességet, a kapacitást, az indítási jellemzőket, valamint a rendszer mechanikai és elektromos igényeit is.
