ஒத்திசைவான டர்போக்கள் மற்றும் ஹைட்ரோஜெனரேட்டர்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்படுகின்றன?

நீர் மின் நிலையங்களில், ஜெனரேட்டர்கள் 68 முதல் 250 ஆர்பிஎம் வேகத்தில் சுழலும் நீர் விசையாழிகளால் இயக்கப்படுகின்றன, அனல் மின் நிலையங்களில், நீராவி விசையாழி மற்றும் விசையாழி ஜெனரேட்டரைக் கொண்ட விசையாழி அலகுகளால் மின் ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது. நீராவி ஆற்றலை சிறப்பாகப் பயன்படுத்த, விசையாழிகள் 3000 ஆர்பிஎம் சுழற்சி வேகத்துடன் அதிவேக விசையாழிகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன.பெரிய தொழில் நிறுவனங்களிலும் வெப்ப ஆலைகள் கிடைக்கின்றன.

ஆல்டர்னேட்டர்கள் வடிவமைப்பில் எளிமையானவை மற்றும் DC ஜெனரேட்டர்களை விட அதிக சக்தியுடன் உருவாக்க முடியும்.

பெரும்பாலான ஒத்திசைவான இயந்திரங்கள் ஒப்பிடும்போது தலைகீழ் வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன DC இயந்திரங்கள், அதாவது தூண்டுதல் அமைப்பு ரோட்டரில் அமைந்துள்ளது மற்றும் ஆர்மேச்சர் முறுக்கு ஸ்டேட்டரில் அமைந்துள்ளது. இயக்க சுருளுக்கு மின்னோட்டத்தை வழங்குவதை விட நெகிழ் தொடர்புகள் மூலம் தூண்டுதல் சுருளுக்கு ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னோட்டத்தை வழங்குவது எளிதானது என்பதே இதற்குக் காரணம். ஒரு ஒத்திசைவான இயந்திரத்தின் காந்த அமைப்பு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1.

ஒத்திசைவான இயந்திரத்தின் தூண்டுதல் துருவங்கள் ரோட்டரில் அமைந்துள்ளன.மின்காந்தங்களின் துருவ மையங்கள் நேரடி மின்னோட்ட இயந்திரங்களில் அதே வழியில் செய்யப்படுகின்றன. நிலையான பகுதியில், ஸ்டேட்டர், ஒரு கோர் 2 உள்ளது, இது மின் எஃகு இன்சுலேடட் தாள்களால் ஆனது, அதன் சேனல்களில் மாற்று மின்னோட்டத்திற்கான வேலை சுருள் உள்ளது - பொதுவாக மூன்று-கட்டம்.

அரிசி. 1. ஒரு ஒத்திசைவான இயந்திரத்தின் காந்த அமைப்பு

சுழலி சுழலும் போது, ​​ஆர்மேச்சர் முறுக்குகளில் ஒரு மாற்று emf தூண்டப்படுகிறது, இதன் அதிர்வெண் ரோட்டரின் வேகத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். வேலை செய்யும் சுருள் வழியாக பாயும் மாற்று மின்னோட்டம் அதன் சொந்த காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. சுழலி மற்றும் வேலை செய்யும் சுருளின் புலம் ஒரே அதிர்வெண்ணில் சுழலும் - ஒத்திசைவாக… மோட்டார் பயன்முறையில், சுழலும் பணிப் புலம் தூண்டுதல் அமைப்பின் காந்தங்களைக் கொண்டு செல்கிறது, மேலும் ஜெனரேட்டர் பயன்முறையில், நேர்மாறாகவும்.

மேலும் விவரங்களுக்கு இங்கே பார்க்கவும்: ஒத்திசைவான இயந்திரங்களின் நோக்கம் மற்றும் ஏற்பாடு

மிகவும் சக்திவாய்ந்த இயந்திரங்களை வடிவமைப்பதைக் கவனியுங்கள் - டர்போக்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜனேட்டர்கள்... டர்பைன் ஜெனரேட்டர்கள் நீராவி விசையாழிகளால் இயக்கப்படுகின்றன, அவை அதிக வேகத்தில் மிகவும் சிக்கனமானவை. எனவே, டர்பைன் ஜெனரேட்டர்கள் தூண்டுதல் அமைப்பின் குறைந்தபட்ச எண்ணிக்கையிலான துருவங்களைக் கொண்டு தயாரிக்கப்படுகின்றன - இரண்டு, இது 50 ஹெர்ட்ஸ் தொழில்துறை அதிர்வெண்ணில் 3000 ஆர்பிஎம் அதிகபட்ச சுழற்சி வேகத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.

டர்போஜெனரேட்டர் பொறியியலின் முக்கிய சிக்கல் மின், காந்த, இயந்திர மற்றும் வெப்ப சுமைகளின் வரம்பு மதிப்புகளுடன் நம்பகமான இயந்திரத்தை உருவாக்குவதாகும். இந்த தேவைகள் இயந்திரத்தின் முழு வடிவமைப்பிலும் ஒரு முத்திரையை விடுகின்றன (படம் 2).

அரிசி. 2. விசையாழி ஜெனரேட்டரின் பொதுவான பார்வை: 1 - ஸ்லிப் மோதிரங்கள் மற்றும் தூரிகை கருவி, 2 - தாங்கி, 3 - ரோட்டார், 4 - ரோட்டார் துண்டு, 5 - ஸ்டேட்டர் முறுக்கு, 6 ​​- ஸ்டேட்டர், 7 - ஸ்டேட்டர் முறுக்குகள், 8 - விசிறி.

ஒரு விசையாழி ஜெனரேட்டரின் ரோட்டார் 1.25 மீ வரை விட்டம், 7 மீ வரை நீளம் (வேலை செய்யும் பகுதி) கொண்ட திடமான மோசடி வடிவத்தில் செய்யப்படுகிறது. ஃபோர்ஜிங்கின் மொத்த நீளம், தண்டு கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, 12 - 15 மீ. சேனல்கள் வேலை செய்யும் பகுதியில் அரைக்கப்படுகின்றன, அதில் தூண்டுதல் சுருள் வைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட துருவங்கள் இல்லாமல் ஒரு உருளை இருமுனை மின்காந்தம் பெறப்படுகிறது.

விசையாழி ஜெனரேட்டர்களின் உற்பத்தியில், சமீபத்திய பொருட்கள் மற்றும் வடிவமைப்பு தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக, குளிரூட்டும் முகவர் - ஹைட்ரஜன் அல்லது திரவத்தின் ஜெட் மூலம் செயலில் உள்ள பகுதிகளை நேரடியாக குளிர்வித்தல். அதிக சக்தியைப் பெற, நீளத்தை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம். இயந்திரத்தின், இது மிகவும் சிறப்பான தோற்றத்தை அளிக்கிறது.

ஹைட்ரோ ஜெனரேட்டர்கள் (படம் 3) டர்பைன் ஜெனரேட்டர்களில் இருந்து கட்டுமானத்தில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன. ஹைட்ராலிக் விசையாழியின் செயல்பாட்டின் செயல்திறன் நீர் ஓட்டத்தின் வேகத்தைப் பொறுத்தது, அதாவது. முயற்சி. தட்டையான ஆறுகளில் அதிக அழுத்தத்தை உருவாக்குவது சாத்தியமில்லை, எனவே விசையாழியின் சுழற்சி வேகம் மிகக் குறைவு - நிமிடத்திற்கு பத்து முதல் நூற்றுக்கணக்கான புரட்சிகள் வரை.

50 ஹெர்ட்ஸ் தொழில்துறை அதிர்வெண்ணைப் பெற, அத்தகைய குறைந்த வேக இயந்திரங்கள் அதிக எண்ணிக்கையிலான துருவங்களுடன் செய்யப்பட வேண்டும். அதிக எண்ணிக்கையிலான துருவங்களை இடமளிக்க, ஹைட்ரோஜெனரேட்டரின் ரோட்டரின் விட்டம் அதிகரிக்க வேண்டும், சில நேரங்களில் 10-11 மீ வரை.

அரிசி. 3. குடை ஹைட்ரஜன் ஜெனரேட்டரின் நீளமான பகுதி: 1 - ரோட்டார் ஹப், 2 - ரோட்டார் ரிம், 3 - ரோட்டார் கம்பம், 4 - ஸ்டேட்டர் கோர், 5 - ஸ்டேட்டர் முறுக்கு, 6 ​​- குறுக்கு கற்றை, 7 - பிரேக், 8 - த்ரஸ்ட் பேரிங், 9 - ரோட்டார் ஸ்லீவ்.

சக்திவாய்ந்த டர்போக்கள் மற்றும் ஹைட்ரோ ஜெனரேட்டர்களை உருவாக்குவது ஒரு பொறியியல் சவாலாகும்.இயந்திர, மின்காந்த, வெப்ப மற்றும் காற்றோட்டம் கணக்கீடுகளின் பல சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது மற்றும் உற்பத்தியில் கட்டமைப்பின் உற்பத்தித்திறனை உறுதி செய்வது அவசியம். சக்திவாய்ந்த வடிவமைப்பு மற்றும் தயாரிப்பு குழுக்கள் மற்றும் நிறுவனங்கள் மட்டுமே இந்தப் பணிகளைக் கையாள முடியும்.

பல்வேறு வகையான கட்டமைப்புகள் மிகவும் சுவாரஸ்யமானவை. ஒத்திசைவான மைக்ரோமெஷின்கள், இதில் நிரந்தர காந்தம் மற்றும் எதிர்வினை அமைப்புகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது. வேலை செய்யும் காந்தப்புலம் தூண்டுதல் காந்தப்புலத்துடன் அல்ல, ஆனால் முறுக்கு இல்லாத ரோட்டரின் ஃபெரோ காந்த முக்கிய துருவங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும் அமைப்புகள்.

இருப்பினும் இன்று ஒத்திசைவான இயந்திரங்களுக்கு போட்டியாளர்கள் இல்லாத முக்கிய தொழில்நுட்பப் பகுதி ஆற்றல் ஆகும். மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் உள்ள அனைத்து ஜெனரேட்டர்களும், மிகவும் சக்திவாய்ந்தவை முதல் மொபைல் வரை, ஒத்திசைவான இயந்திரங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.

போன்ற ஒத்திசைவான மோட்டார்கள், பின்னர் அவர்களின் பலவீனமான இடம் தொடக்க பிரச்சனை. தானாகவே, ஒரு ஒத்திசைவான மோட்டார் பொதுவாக முடுக்கிவிட முடியாது. இதைச் செய்ய, இது ஒரு ஒத்திசைவற்ற இயந்திரத்தின் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படும் ஒரு சிறப்பு தொடக்க சுருள் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இது வடிவமைப்பு மற்றும் தொடக்க செயல்முறையை சிக்கலாக்குகிறது. எனவே ஒத்திசைவான மோட்டார்கள் பொதுவாக நடுத்தர முதல் உயர் ஆற்றல் மதிப்பீடுகளில் கிடைக்கின்றன.

கீழே உள்ள படம் ஒரு டர்பைன் ஜெனரேட்டரின் கட்டுமானத்தைக் காட்டுகிறது.

ஜெனரேட்டரின் ரோட்டார் 1 எஃகு மோசடியால் ஆனது, இதில் தூண்டுதல் சுருளுக்கு பள்ளங்கள் அரைக்கப்படுகின்றன, இது ஒரு சிறப்பு டிசி இயந்திரம் 10 மூலம் இயக்கப்படுகிறது, இது ஒரு எக்ஸைட்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ரோட்டார் முறுக்குக்கான மின்னோட்டம் ஹவுசிங் 9 ஆல் மூடப்பட்ட ஸ்லிப் மோதிரங்கள் மூலம் வழங்கப்படுகிறது, ரோட்டார் முறுக்கு கம்பிகள் அவற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

சுழலும் போது, ​​ரோட்டார் ஒரு பெரிய மையவிலக்கு விசையை உருவாக்குகிறது.ரோட்டரின் பள்ளங்களில், முறுக்கு உலோக குடைமிளகாய்களால் நடத்தப்படுகிறது, மேலும் எஃகு தக்கவைக்கும் மோதிரங்கள் 7 முன் பகுதிகளுக்கு எதிராக அழுத்தும்.

ஸ்டேட்டர் சிறப்பு மின் எஃகு முத்திரையிடப்பட்ட தாள்கள் 2 இலிருந்து கூடியிருக்கிறது, அவை தாள் எஃகு இருந்து பற்றவைக்கப்பட்ட ஒரு சட்டத்தில் வலுவூட்டப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு ஸ்டேட்டர் இலையும் பல பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை பிரிவுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை 4 போல்ட்களுடன் சரி செய்யப்படுகின்றன.

ஸ்டேட்டரின் சேனல்களில், ஒரு சுருள் 6 போடப்படுகிறது, அதன் கம்பிகளில் ரோட்டார் சுழலும் போது எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்திகள் தூண்டப்படுகின்றன. தொடர்-இணைக்கப்பட்ட முறுக்கு கம்பிகளின் எலக்ட்ரோமோட்டிவ் சக்திகள் அதிகரிக்கும் மற்றும் பல ஆயிரம் வோல்ட் மின்னழுத்தம் டெர்மினல்கள் 12 இல் உருவாக்கப்படுகிறது. முறுக்கு கம்பிகளுக்கு இடையில் நீரோட்டங்கள் பாயும் போது, ​​பெரிய சக்திகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. எனவே, ஸ்டேட்டர் முறுக்கு முன் பகுதிகள் மோதிரங்கள் 5 மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

சுழலி தாங்கு உருளைகளில் சுழல்கிறது 8. தாங்கி மற்றும் அடிப்படை தட்டு இடையே ஒரு சுற்று-பிரேக்கிங் காப்பு போடப்படுகிறது, இதன் மூலம் தாங்கி மின்னோட்டங்கள் மூடப்படலாம். இரண்டாவது தாங்கி நீராவி விசையாழியுடன் ஒன்றாக செய்யப்படுகிறது.

ஜெனரேட்டரை குளிர்விக்க, ஸ்டேட்டர் தனித்தனி தொகுப்புகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, அவற்றுக்கு இடையே காற்றோட்டம் குழாய்கள் அமைந்துள்ளன. ரோட்டரில் பொருத்தப்பட்ட விசிறிகள் 11 மூலம் காற்று இயக்கப்படுகிறது.

சக்திவாய்ந்த ஜெனரேட்டர்களை குளிர்விக்க, அவற்றின் வழியாக ஒரு பெரிய அளவிலான காற்றைத் தள்ளுவது அவசியம், வினாடிக்கு பல்லாயிரக்கணக்கான கன மீட்டர் அடையும்.

குளிரூட்டும் காற்று நிலையத்தின் வளாகத்திலிருந்து எடுக்கப்பட்டால், அதில் மிகக் குறைந்த அளவிலான தூசிகள் (ஒரு கன மீட்டருக்கு சில மில்லிகிராம்கள்) இருப்பதால், ஜெனரேட்டர் சிறிது நேரத்தில் தூசியால் மாசுபடும். எனவே, டர்பைன் ஜெனரேட்டர்கள் மூடிய காற்றோட்ட அமைப்புடன் கட்டப்பட்டுள்ளன.

ஜெனரேட்டரின் காற்றோட்டம் சேனல்கள் வழியாகச் செல்லும் போது வெப்பமடையும் காற்று, விசையாழி ஜெனரேட்டரின் உறையின் கீழ் அமைந்துள்ள சிறப்பு காற்று குளிரூட்டிகளுக்குள் நுழைகிறது.

அங்கு, சூடான காற்று காற்று குளிரூட்டியின் துடுப்பு குழாய்களுக்கு இடையில் செல்கிறது, இதன் மூலம் தண்ணீர் பாய்கிறது மற்றும் குளிர்விக்கப்படுகிறது. பின்னர் காற்றானது காற்றோட்டக் குழாய்கள் வழியாக விசிறிகளுக்குத் திரும்பும். இந்த வழியில், ஜெனரேட்டர் தொடர்ந்து அதே காற்றில் குளிர்விக்கப்படுகிறது மற்றும் தூசி ஜெனரேட்டருக்குள் செல்ல முடியாது.

ஒரு விசையாழி ஜெனரேட்டரின் சுழலியின் சுற்றளவுடன் வேகம் 150 m / s ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. இந்த வேகத்தில், காற்றில் உள்ள ரோட்டரின் உராய்வுக்கு அதிக அளவு ஆற்றல் செலவிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 50,000 kWVt ஆற்றல் கொண்ட ஒரு விசையாழி ஜெனரேட்டரில், காற்று உராய்வினால் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்புகள் அனைத்து இழப்புகளின் கூட்டுத்தொகையில் 53% ஆகும்.

இந்த இழப்புகளைக் குறைக்க, சக்திவாய்ந்த டர்பைன் ஜெனரேட்டர்களின் உள் இடம் காற்றால் அல்ல, ஆனால் ஹைட்ரஜனால் நிரப்பப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் காற்றை விட 14 மடங்கு இலகுவானது, அதாவது, இது இதேபோன்ற குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, இதன் காரணமாக ரோட்டார் உராய்வு இழப்புகள் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகின்றன.

காற்றில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் கலவையிலிருந்து உருவாகும் ஆக்சிஹைட்ரஜனின் வெடிப்பைத் தடுக்க, ஜெனரேட்டருக்குள் வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட அதிகமாக அமைக்கப்படுகிறது. எனவே, வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் ஜெனரேட்டருக்குள் ஊடுருவ முடியாது.

நீராவி விசையாழி ஜெனரேட்டரின் 3D மாதிரி:

1965 இல் பள்ளி பொருட்கள் தொழிற்சாலையால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு கல்வி நாடா:
ஒத்திசைவான ஜெனரேட்டர்கள்