Генераторы постоянного тока

Генераторы постоянного тока не являются источниками общего энергоснабжения и имеют целевое назначение. Производство и передача электрической энергии на расстояния неизмеримо выгодней в виде переменного напряжения, легко поддающегося трансформации, необходимость которой очевидна. Можно сказать, с точки зрения стратегической, постоянный ток имеет второстепенное значение. Но в классе оборудования до 1000 вольт значение источников постоянного тока трудно переоценить. Можно с уверенностью утверждать, что промышленное производство, не оснащенное электроприводом постоянного тока не является основательным, масштабным и значимым в плане экономики. Это удел незначительных, зачастую кустарных производств.

Итак, машина предназначенная для выработки постоянного напряжения имеет, подобно своим "переменным" собратьям, статор, и ротор, в агрегатах - "постоянниках" именуемый якорем, касается ли это генератора или двигателя. На основных полюсах статора располагается обмотка возбуждения, а в обмотках якоря наводится ЭДС, подаваемая к потребителю энергии. В этом основное различие машин генерирующий постоянный ток, от генераторов-переменников. На машинах малой мощности обмотка возбуждения может вовсе отсутствовать, так как их полюса представляют собой постоянные магниты, создающие постоянный магнитный поток. В агрегатах средней и большой мощности обмотка возбуждения всегда получает питание постоянным током. Такая электротехника оснащается аккумуляторными батареями, постоянно заряжаемыми после пуска машины, либо получают питание в обмотку возбуждения через выпрямительное устройство, входящее в комплект генераторной установки. Между основными полюсами статора почти во всех случаях устанавливаются дополнительные полюса, для дополнительных обмоток, улучшающих устойчивость работы генератора и качество вырабатываемой энергии. Наиболее распространены генераторы с самовозбуждением, обмотки возбуждения которых питаются от самого генератора после начала вращения его вала приводящим механизмом. В заводских условиях эту функцию выполняет, как правило, обычный асинхронный двигатель. Существует три типа генераторов постоянного тока, определяемых схемой соединения обмоток возбуждения с обмотками якоря: генераторы сериесные- в случае последовательного соединения; генераторы шунтовые- в случае их параллельного соединения; генераторы компаундные-в случае, когда одна обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой ротора, а вторая- параллельно ей. Последний тип наиболее распространен. Генераторы с последовательным возбуждением распространены менее всего из-за присущего им недостатка-нестабильности в работе. Возбуждение генераторов этих трех типов обусловлено тем, что их магнитная система в процессе заводского изготовления подвергается принудительному намагничиванию, и постоянно сохраняет остаточный магнитный поток, достаточный для выхода генератора в режим генерации при вращении его вала приводящим механизмом. Каждый последующий запуск агрегата вновь намагничивает систему, гарантируя возможность следующего пуска. На практике бывают случаи, когда длительное неиспользование генераторов с самовозбуждением приводит к размагничиванию полюсов, и агрегат не выходит в режим генерации. В таких случаях применяют подключение обмоток возбуждения к источнику постоянного напряжения в виде мощной батареи аккумуляторов или стационарного выпрямительного устройства. Восстановившийся магнитный поток позволяет запустить генератор, и магнитная система через несколько минут работы полностью восстанавливает свою способность сохранять остаточный магнетизм.

Можно заметить,что электропривод постоянного тока, для питания которого и нужен этот тип генераторов, всегда имел конкурента-асинхронный двигатель с фазовым (фазным) ротором. В последнее десятилетие прогресс воздвиг еще более серьезного противника-частотное регулирование асинхронного привода с короткозамкнутым ротором. Следует все же понимать, что массовое оснащение цехов частотными преобразователями вносит большие проблемы в работу цеховой сети в виде гармонических искажений, самым негативным образом сказывающихся на работе электрооборудования. Возникают проблемы финансово-затратного характера по оснащению цеховых трансформаторных подстанций весьма объемными и не дешевыми фильтрами, сводящими эти проблемы к минимуму. К тому же многолетний практический опыт позволяет сделать вывод о том, что двигатель постоянного тока имеет большую продолжительность жизни в сравнении с асинхронным двигателем и не требует такого постоянного контроля и профилактики вращающихся механических узлов- подшипниковых щитов и самих подшипников. Суммируя все сказанное можно с уверенностью утверждать,что генераторы постоянного тока и приводимые от них двигатели останутся актуальны и впредь.

Источник: форум электроники

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи