Разликата помеѓу генератори со изразени полюси и генератори без изразени полюси
Разлики меѓу генератори со изразени полюси и генератори без изразени полюси
Генераторите со изразени полюси и генераторите без изразени полюси се две заеднички типови на синхронни генератори, кои значително се разликуваат по структура, перформанси и применување. Подолу е детално споредување на двете:
1. Структура на роторот
Генератор со изразени полюси:
Форма на роторот: Во генератор со изразени полюси, роторот има јасно дефинирани магнетни полюси што се изврзуваат од површината, формирајќи видливи полуски обувки. Секој полик обично се состои од железен јадро и витачна намотка.
Број на полюси: Генераторите со изразени полюси обично имаат помалку полюси (како 2, 4, 6, 8), со забележливи промежути простори помеѓу полюсите (интерполарни региони).
Примена: Генераторите со изразени полюси се главно користат во нискобрзински, висококапацитетни применувања, како хидроелектрични генератори и генератори подгргнати од парни турбини.
Генератор без изразени полюси:
Форма на роторот: Роторот на генераторот без изразени полюси има гладка, цилиндрична површина без видливи изврзувања. Витачните намотки се вградени во пазухи во роторот.
Број на полюси: Генераторите без изразени полюси обично имаат повеќе полюси (како 12, 16, 24), распределени равномерно околу роторот, со минимални интерполарни региони.
Примена: Генераторите без изразени полюси се главно користат во високобрзински, среден до мал капацитетни применувања, како генератори подгргнати од парни турбини и газни турбини.
2. Дистрибуција на ваздушниот зазор
Генератор со изразени полюси:
Неравномерен ваздушен зазор: Збогу изврзувањето на полюсите, ваздушниот зазор во генератор со изразени полюси е помал на полюсите и поголем во интерполарните региони. Овој неравномерен ваздушен зазор доведува до несинусоидална дистрибуција на магнетното поле, што влијае на квалитетот на излезната напонска волна.
Хармонички содржина: Неравномерниот ваздушен зазор може да доведе до повисока хармоничка содржина во излезниот напон, особено трети хармоници.
Генератор без изразени полюси:
Равномерен ваздушен зазор: Ваздушниот зазор во генераторот без изразени полюси е скоро равномерен околу целата окружност, што доведува до повеќе синусоидална дистрибуција на магнетното поле и подобар квалитет на излезната напонска волна.
Хармонички содржина: Равномерниот ваздушен зазор го минимизира хармоничкиот содржина, производејќи почиста напонска волна.
3. Електромагнетни карактеристики
Генератор со изразени полюси:
Реактивности на директната и квадратната оска: Во генератор со изразени полюси, реактивноста на директната оска (Xd) и квадратната оска (Xq) се разликуваат. Xd е поголема бидејќи магнетниот поток преку полюсите среќава помала противостојност, додека Xq е помала поради повисоката противостојност во интерполарните региони.
Коефициент на краткосрочен превод (SCR): Генераторите со изразени полюси имаат помал коефициент на краткосрочен превод, обично во опсег од 1.0 до 2.0. Ова доведува до повисоки краткосрочни стрмени токови, но помалко брз восстанов на напонот при грешки.
Генератор без изразени полюси:
Реактивности на директната и квадратната оска: Во генератор без изразени полюси, реактивноста на директната оска и квадратната оска се скоро еднакви бидејќи на равномерниот ваздушен зазор и симетрична патека на потокот.
Коефициент на краткосрочен превод (SCR): Генераторите без изразени полюси имаат повисок коефициент на краткосрочен превод, обично во опсег од 2.0 до 3.0. Ова доведува до помали краткосрочни стрмени токови и побрз восстанов на напонот при грешки.
4. Механички карактеристики
Генератор со изразени полюси:
Поголем инерцијален момент на роторот: Поголемите полюси во генератор со изразени полюси допринашуваат до повисок инерцијален момент, што го прави прифатлив за нискобрзински, високоинерцијални системи, како хидроелектрични турбини.
Вентилација и хлаѓање: Промежутиот простор помеѓу полюсите овозможува дизајн на хлаѓачки каналчиња, што дава подобар перформанс на вентилација и хлаѓање.
Генератор без изразени полюси:
Мал инерцијален момент на роторот: Компактната структура на роторот на генераторот без изразени полюси доведува до помал инерцијален момент, што го прави прифатлив за високобрзински, мал инерцијални системи, како парни турбини.
Вентилација и хлаѓање: Гладката површина на роторот на генераторот без изразени полюси прави вентилацијата и хлаѓањето по комплексни, често потребни специјализирани системи за хлаѓање.
5. Карактеристики на започнување
Генератор со изразени полюси:
Повисок почетен момент: Збогу поголемите полюси, генераторите со изразени полюси даваат повисок електромагнетен момент при започнување, што ги прави прифатливи за применувања кои бараат значајен почетен момент.
Генератор без изразени полюси:
Помал почетен момент: Генераторите без изразени полюси имаат относително помал почетен момент, но покажуваат подобар динамички одговор при високобрзинско работен функционирање.
6. Применувања
Генератор со изразени полюси:
Главно користен во нискобрзински, висококапацитетни системи за производство на енергија, како хидроелектрични и јадрени електростанции. Нискобрзинските карактеристики на генераторите со изразени полюси ги прават идеални за употреба со хидротурбини или нискобрзински парни турбини.
Генератор без изразени полюси:
Главно користен во високобрзински, среден до мал капацитетни системи за производство на енергија, како термални и газни електростанции. Високобрзинските карактеристики на генераторите без изразени полюси ги прават идеални за употреба со парни турбини или газни турбини.
Сумирање
Генератор со изразени полюси: Има јасно дефинирани магнетни полюси, неравномерен ваздушен зазор и е прифатлив за нискобрзински, висококапацитетни применувања како хидроелектрични генератори. Преимуществата вклучуваат повисок почетен момент и подобар перформанс на хлаѓање, но може да има повисок хармонички содржина во излезниот напон.
Генератор без изразени полюси: Има гладка површина на роторот, равномерен ваздушен зазор и е прифатлив за високобрзински, среден до мал капацитетни применувања како генератори подгргнати од парни турбини. Преимуществата вклучуваат подобар квалитет на излезната напонска волна и побрз восстанов на краткосрочни стрмени токови, но има помал почетен момент.
Изборот помеѓу генератор со изразени полюси и генератор без изразени полюси зависи од конкретните барања на примената, вклучувајќи брзина, капацитет, карактеристики на започнување и механичките и електричките потреби на системот.
