Конструктивное выполнение и принцип работы синхронных генераторов

В электрическом смысле генератор состоит из индуктора, в котором создается основной магнитный поток, и якоря, который пронизывается магнитным потоком индуктора и в котором создается ЭДС.

В механическом смысле - из ротора и статора.

Частота сети связана с частотой вращения ротора генератора по формуле:

n=60·f /p

n- частота вращения, об/мин;

f- частота сети, Гц;

p- число пар полюсов.

Применяются в основном турбогенераторы и гидрогенераторы.

Турбогенераторы являются быстроходными машинами. Частота вращения 3000 об/мин.. Ротор выполняются неявнополюсным, Диаметр 1,1-1,2 м., длина 6-6,5 м. Выполняется из сплошной стали. Так как частота вращения ротора совпадает с частотой вращения поля, и, следовательно вихревые токи в стали ротора практически не наводятся. В роторе фрезеруются пазы, в которые закладывается обмотка. В пазовой части обмотка закрепляется алюминиевыми клиньями, в лобовой - бандажами из немагнитной стали. Статор изготавливается из листов электротехнической стали. Отдельные листы изолируются друг от друга. Это делается для уменьшения потерь от вихревых токов. В статоре оставляются каналы для охлаждения.

Гидрогенераторы имеют частоту вращения 60-600 об/мин. Выполняются с вертикальным валом. Поэтому они делаются многополюсными. Ротор состоит из обода, который крепится на спицах. Полюсы и обод делаются наборными из стальных листов.

Генератор явнополюсный. Полюсы крепятся на ободе с помощью Т-образных выступов. На полюсах помимо основной обмотки делается демпферная обмотка, которая делается из медных стержней и замыкается с торцов кольцами. В турбогенераторах роль этой обмотки выполняет бочка ротора, клинья и бандажи. Статор имеет принципиально туже конструкцию, как и у турбогенераторов, но делается разъемным.

Другие типы генераторов, применяемых на станциях: капсульные гидрогенераторы и дизельные генераторы. Они являются явнополюсными машинами с горизонтальным валом.

Принцип действия синхронных генераторов. При движении проводника в магнитном поле в нем создается ЭДС, направление которой определяется по правилу правого винта. Величина определяется по формуле(действующее значение):

E=4.44WnФ_м, Вб,

W - число витков;

n - частота вращения ротора;

Ф_м - амплитудное значение магнитного потока.