Синхронный и асинхронный генератор

Синхронный и асинхронный генератор

Электричество есть везде. Уже настал тот день, когда с этим сложно спорить. Даже там, куда не дотянулась централизованная электросеть, вовсю используются дизельные и бензиновые генераторы, которые получили широкое распространение не так давно, несмотря на почти двухсотлетнюю историю. Сегодня ассортимент генераторов очень велик, и существует множество способов их классификации, один из которых – классификация по степени синхронизации.

Применительно к электрогенераторам, синхронизация – это совмещение частоты вращения ротора и магнитного поля статора. Соответственно, если частота их вращения совпадает, такой генератор будет называться синхронным, а если нет, то асинхронным.

Синхронный генератор

Как известно, в дизельном или бензиновом генераторе электрический ток образуется после прохождения вращающегося магнитного поля через обмотку. При этом в синхронном электрогенераторе ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. После запуска генератора он создаёт вокруг себя слабое магнитное поле, которое с увеличением оборотов становится сильнее. В конце концов, число оборотов ротора и магнитного поля синхронизируются, что позволяет получить на выходе наиболее стабильный ток.

В отличие от асинхронного генератора, синхронный агрегат уязвим при перегрузках, поскольку превышение допустимой нагрузки может вызвать сильный скачок напряжения в обмотке ротора. С другой стороны, важным преимуществом синхронного генератора является его способность кратковременно выдавать ток мощностью в 3-4 раза выше номинального, что позволяет подключать к нему такие устройства, как насосы, компрессоры, холодильники и т.д. Иными словами, он предназначен для электроприборов с высокими стартовыми токами. Несмотря на свою уязвимость, стоимость синхронных генераторов выше, чем асинхронных устройств.

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор работает в режиме торможения: ротор вращается в одном направлении со статором, но скорость его вращения изначально выше. При этом частота вращения магнитного поля всегда остаётся неизменной, а регулированию поддаётся лишь скорость вращения ротора. Такие генераторы малоуязвимы при коротком замыкании и хорошо защищены от внешних воздействий (пыли, низкой температуры, влаги и т.д.).

Недостатками асинхронного генератора можно назвать обязательное наличие конденсаторов и зависимость частоты выходного тока от стабильности работы дизельного или бензинового двигателя. При этом стоимость такого устройства ниже, чем синхронного, но применяется оно реже. Асинхронные генераторы рекомендуется использовать для подключения устройств, не требующих высокого стартового напряжения и устойчивых к его перепадам.

Консультация

Заполните заявку, мы перезвоним в течение 30 минут и ответим на все ваши вопросы

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

• Энциклопедия ипотеки
• Кодексы
• Законы
• Формы документов
• Бесплатная консультация
• Правовая энциклопедия
• Новости
• О проекте

Бесплатная консультация

Навигация

Федеральное законодательство

• Конституция
• Кодексы
• Законы

Действия

• Главная
• ПРИКАЗ РАО «ЕЭС РОССИИ» от 26.09.2005 N 644 «О ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ СТАНДАРТА «ПРАВИЛА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗВИТИЯ И ЛИКВИДАЦИИ НАРУШЕНИЙ НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭНЕРГОСИСТЕМ»

5.4 Предотвращение и ликвидация асинхронных режимов

5.4.1. Для асинхронного режима электроэнергетической системы характерно наличие знакопостоянного скольжения взаимных электрических углов роторов синхронных машин.

Асинхронные режимы могут возникать вследствие:

— перегрузки линий электропередачи по условиям статической устойчивости;

— нарушений динамической устойчивости в результате аварийных возмущений;

— несинхронного включения линий электропередачи, генераторов;

— потери возбуждения генератора.

Основными признаками асинхронного режима являются:

— устойчивые глубокие периодические колебания напряжений, токов и мощностей. Напряжения на энергообъектах вблизи электрического центра качаний (ЭЦК) могут снижаться до нулевых значений.

— периодическое изменение взаимного угла ЭДС генераторов хотя бы одной электростанции по отношению к ЭДС генераторов любой другой электростанции энергосистемы на угол, больший 360 град;

— возникновение разности частот между частями синхронной зоны, вышедшими из синхронизма, при сохранении электрической связи между ними.

В результате снижения напряжения вблизи ЭЦК ниже аварийно допустимых значений возможно отключение ответственных механизмов собственных нужд электростанций.

5.4.2. Ликвидация асинхронного режима может быть выполнена путем:

— ресинхронизации частей энергосистемы, вышедших из синхронизма,

— комбинированно — предварительным разделением энергосистемы по сечению деления с последующей ресинхронизацией частей энергосистемы.

5.4.3. Асинхронный режим нормально должен ликвидироваться автоматически устройствами автоматической ликвидации асинхронного режима, устанавливаемыми в местах возможного возникновения асинхронного режима. Устройства АЛАР должны находиться в работе постоянно. Вывод из работы АЛАР допустим только с одной стороны линии.

5.4.4. В случае возникновения длительного асинхронного режима, он должен быть ликвидирован оператором зоны вручную без превышения его допустимого времени путем отключения линий электропередачи, связывающих асинхронно работающие части зоны, в местах установки устройств АЛАР. Допустимое время существования асинхронного режима должно быть указано в местной инструкции

5.4.5. При ликвидации асинхронного режима путем ресинхронизации рекомендуется предусматривать выполнение мероприятий, улучшающих условия втягивания в синхронизм (например, разгрузку генераторов электростанций в избыточной части энергосистемы и отключение нагрузки в дефицитной) сразу же после его выявления.

Асинхронный генератор

Асинхронная электрическая машина работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора.

В асинхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум.

В бытовых бензиновых и дизельных электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин. В дизельных электростанциях с частотой вращения 1500 об/мин используется четырехполюсной асинхронный генератор.

Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируемым, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора и следовательно от стабильности вращения двигателя электростанции.

Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: высокая себестоимость, зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных нагрузках; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.