Forskjellen mellom fremstikende pol-generatorer og ikke-fremstikende pol-generatorer
Forskjeller mellom prominent-pol-generatorer og ikke-prominent-pol-generatorer
Prominent-pol-generatorer og ikke-prominent-pol-generatorer er to vanlige typer synkrongeneratorer, som skiller seg vesentlig i struktur, ytelse og anvendelse. Her følger en detaljert sammenligning av de to:
1. Rotorstruktur
Prominent-Pol-Generator:
Rotorform: I en prominent-pol-generator har rotoren distinkte magnetiske poler som utstikker fra overflaten, med synlige polsko. Hver pol består typisk av et jernkjølte og en oppladningsvinding.
Antall Poler: Prominent-pol-generatorer har vanligvis færre poler (som 2, 4, 6, 8), med merkelige mellomrom mellom polene (interpolarområder).
Anvendelse: Prominent-pol-generatorer brukes hovedsakelig i lavhastighets, høykapasitetsanvendelser, som vannkraftgeneratorer og damp-turbine-drevne generatorer.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Rotorform: Rotoren til en ikke-prominent-pol-generator har en jevn, sylindrisk overflate uten synlige utstikkende poler. Oppladningsvindingene er innsatt i glefer i rotoren.
Antall Poler: Ikke-prominent-pol-generatorer har vanligvis flere poler (som 12, 16, 24), fordelt jevnt rundt rotoren, med minimalle interpolarområder.
Anvendelse: Ikke-prominent-pol-generatorer brukes hovedsakelig i høyhastighets, medium til små kapasitetsanvendelser, som damp-turbine-generatorer og gass-turbine-drevne generatorer.
2. Luftgappfordeling
Prominent-Pol-Generator:
Ujevnt Luftgapp: På grunn av de utstikkende polene, er luftgappen i en prominent-pol-generator mindre ved polene og større i interpolarområdene. Dette ujevne luftgappen fører til en ikke-sinusfremagnetfeltfordeling, som påvirker kvaliteten på spenningssvingningen.
Harmonisk Innhold: Det ujevne luftgappen kan føre til høyere harmonisk innhold i spenningen, spesielt tredje harmoniske.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Jevnt Luftgapp: Luftplassen i en ikke-prominent-pol-generator er nesten jevnet rundt hele omkretsen, noe som resulterer i en mer sinusfremagnetfeltfordeling og bedre kvalitet på spenningssvingningen.
Harmonisk Innhold: Det jevne luftgappen minimerer harmonisk innhold, noe som gir en rensere spenningsvekst.
3. Elektromagnetiske Egenskaper
Prominent-Pol-Generator:
Direkte Akse og Kvadratur Akse Reaktanse: I en prominent-pol-generator varierer direkte akse reaktansen (Xd) og kvadratur akse reaktansen (Xq). Xd er større fordi magnetfeltet gjennom polene møter mindre motstand, mens Xq er mindre på grunn av den høyere motstanden i interpolarområdene.
Kortslutningsforhold (SCR): Prominent-pol-generatorer har et lavere kortslutningsforhold, typisk fra 1,0 til 2,0. Dette resulterer i høyere kortslutningsstrømmer, men langsommere spenningsgjenoppretting under feil.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Direkte Akse og Kvadratur Akse Reaktanse: I en ikke-prominent-pol-generator er direkte akse reaktansen og kvadratur akse reaktansen nesten like på grunn av det jevne luftgappen og symmetriske fluxbanen.
Kortslutningsforhold (SCR): Ikke-prominent-pol-generatorer har et høyere kortslutningsforhold, typisk fra 2,0 til 3,0. Dette resulterer i lavere kortslutningsstrømmer og raskere spenningsgjenoppretting under feil.
4. Mekaniske Egenskaper
Prominent-Pol-Generator:
Stor Rotorinertie: De større polene i en prominent-pol-generator bidrar til en høyere rotorinertie, som gjør den egnet for lavhastighets, høyinertisystemer, som vannkraftturbiner.
Ventilasjon og Kjøling: Mellomrommene mellom polene forenkler designet av kjølingskanaler, noe som gir bedre ventilasjon og kjølingsegenskaper.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Liten Rotorinertie: Den kompakte rotorstrukturen i en ikke-prominent-pol-generator resulterer i lavere inerti, som gjør den egnet for høyhastighets, lavinertisystemer, som damp-turbiner.
Ventilasjon og Kjøling: Den glatte rotoroverflaten i en ikke-prominent-pol-generator gjør ventilasjon og kjøling mer kompleks, ofte krever spesialiserte kjølingsystemer.
5. Startegenskaper
Prominent-Pol-Generator:
Høy Startmoment: På grunn av de større polene, gir prominent-pol-generatorer høyere elektromagnetisk moment under oppstart, som gjør dem egnet for anvendelser som krever betydelig startmoment.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Lavere Startmoment: Ikke-prominent-pol-generatorer har relativt lavere startmoment, men viser bedre dynamisk respons under høyhastighetsdrift.
6. Anvendelser
Prominent-Pol-Generator:
Brukes hovedsakelig i lavhastighets, høykapasitets energiproduserende systemer, som vannkraftverk og kjernekraftverk. Lavhastighetskarakteristikkene til prominent-pol-generatorer gjør dem ideelle for bruk med vannkraftturbiner eller lavhastighets damp-turbiner.
Ikke-Prominent-Pol-Generator:
Brukes hovedsakelig i høyhastighets, medium til små kapasitets energiproduserende systemer, som termisk kraftverk og gass-turbine-kraftverk. Høyhastighetskarakteristikkene til ikke-prominent-pol-generatorer gjør dem ideelle for bruk med damp-turbiner eller gass-turbiner.
Sammendrag
Prominent-Pol-Generator: Har distinkte magnetpoler, ujevnt luftgapp, og er egnet for lavhastighets, høykapasitetsanvendelser som vannkraftgeneratorer. Fordelene inkluderer høyere startmoment og bedre kjølingsegenskaper, men den kan ha mer harmonisk innhold i spenningen.
Ikke-Prominent-Pol-Generator: Har en jevn rotoroverflate, jevnt luftgapp, og er egnet for høyhastighets, medium til små kapasitetsanvendelser som damp-turbine-generatorer. Fordelene inkluderer bedre spenningssvingningskvalitet og raskere kortslutningsgjenoppretting, men den har lavere startmoment.
Valget mellom en prominent-pol-generator og en ikke-prominent-pol-generator avhenger av de spesifikke kravene til anvendelsen, inkludert hastighet, kapasitet, startegenskaper, samt mekaniske og elektriske behov i systemet.
