ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ. Μηχανές στις οποίες υπάρχει σταθερή σχέση ανάμεσα στην ταχύτητα περιστροφής του ρότορα και την συχνότητα της ηλεκτρικής ισχύος.

Transcript

1 1 Μηχανές στις οποίες υπάρχει σταθερή σχέση ανάμεσα στην ταχύτητα περιστροφής του ρότορα και την συχνότητα της ηλεκτρικής ισχύος. f: συχνότητα της ηλεκτρικής ισχύος (Ηz) p: αριθμός πόλων του ρότορα n: αριθμός στροφών ρότορα (Rpm)

2 2 ΜΗΧΑΝΕΣ ΜΕ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟ ΡΟΤΟΡΑ 1. Συγρατητής τσιμούχας 8. Τύλιγμα στάτη 15. Διεγέρτρια 2. Τσιμούχα 9. Εσωτερικό καπάκι 16. Συλλέκτης 3. Μπρακέτο ανύψωσης 10. Καπάκι αέρα 17. Έδρανο 4. Πυρήνας στάτη 11. Στεγανοποιητικό καπακιού 18. Βάση 5. (22.) Κέλυφος 12. Ψηκτροθήκη 19. Ρότορας 6. Κοχλίας σύνδεσης ελασμάτων στάτη 13. Ψήκτρα 20. Πυρόσβεση 7. Καπάκι 14. Δακτύλιος εδράνου 21. Ακροδέκτης

3 ΡΟΤΟΡΑΣ ΣΤΡΟΒΙΛΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ 3 ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΑΥΛΑΚΩΝ ΡΟΤΟΡΑ Ακτινική Παράλληλη Σφήνες αυλάκων

4 4 ΜΗΧΑΝΕΣ ΜΕ ΡΟΤΟΡΑ ΜΕ ΕΚΤΥΠΟΥΣ ΠΟΛΟΥΣ 1. Άξονας γεννήτριας 2. Δακτύλιοι ολίσθησης 3. Ακροδέκτες 4. Ρότορας 5. Πυρήνας πόλου 6. Πυρήνας του στάτη 7. Τύλιγμα πεδίου διέγερσης 8. Τύλιγμα στάτη 9. Αξονικό έδρανο 10. Ανεμιστήρας διεγέρτριας 11. Διεγέρτρια

5 ΡΟΤΟΡΑΣ ΜΕ ΕΚΤΥΠΟΥΣ ΠΟΛΟΥΣ 5 ροή αέρα ψύξης

6 6 ΣΤΑΤΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ Έλασμα στάτη Διαμόρφωσεις τυλίγματος Τοποθέτηση τυλίγματος στο στάτη Τριφασικό τύλιγμα, διπλής στρώσης, γεννήτριας δύο πόλων

7 7 ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ e a = 2 IEI cos(ωt+δ) e b = 2 IEI cos(ωt+δ+120 o ) e c = 2 IEI cos(ωt+δ-120 o ) IEI = K w NAω m B R / 2 ω m = 2πn s /60 f = pn s /120 Φ = 2Β R A/p IEI = 4.44K w fnφ

8 8 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ V α = Ε α -jx s I α

9 9 Διανύσματα πεδίου στάτη σε τριφασική μηχανή Διανύσματικό άθροισμα των πεδίων στάτη και ρότορα Β s = B a1 + B b1 + B c1 B a2 + B b2 + B c2 = 0

10 10 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΙΑΣ ΦΑΣΗΣ E -E θ s = jx s I X s IIIcosθ = ΙΕΙsinδ δ θ V I Ισχύς ανά φάση P = ΙVI III cosθ = P max = V E X S V E X S sinδ Ισχύς ανατροπής ή αποσυγχρονισμού

11 11 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΗΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ Χαρακτηριστικές γεννήτριας σε συνθήκες φόρτισης (Επίδραση συντελεστή ισχύος φορτίου)

12 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 12 Μια γεννήτρια έχει Χs:10Ω και η τάση ακροδεκτών διατηρείται σταθερή IVI=24kV. Αν το φορτίο είναι P=7.2MW ανά φάση και έχει Σ.Ι.=0.6 επαγωγικό να βρεθεί η τιμή της τάσης ΙΕΙ σε ανοικτοκύκλωμα. Να βρεθεί η ΙΕΙ για θ=0. cosθ=0.6 θ=53.1 ο III= 7.2ΜW/(0.6x24kV) = 0.5kA X s III=5kV E = 24+5sinθ+j5cosθ=28+j5=28.2e j6.1 kv cosθ=0 III= 7.2ΜW/24kV = 0.3kA X s III=3kV E = 24+3sinθ+j3cosθ=28+j5=24.2e j7.1 kv

13 13 ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ Ισοδύναμο κύκλωμα μιας φάσης V = Ε + jx s I Διανυσματικό διάγραμμα μιας φάσης για επαγωγικό Σ.Ι. (κινητήρας υποδιεγερμένος) P = ΙVI III cosθ = P max = Τ max = V E X S 3P V E 2ω X S V E X S sinδ <0

14 14 Διανυσματικό διάγραμμα μιας φάσης για επαγωγικό Σ.Ι.=1 (κινητήρας αντιστατικό φορτίο) ΙΕΙ 2 = IVI 2 + (X s III) 2 Διανυσματικό διάγραμμα μιας φάσης για χωρητικό Σ.Ι. (κινητήρας υπερδιεγερμένος) θ = -90 Ο δ = 0 Ο P = 0 Q = -IVI III συμπεριφορά πυκνωτή

15 15 Καμπύλες V σύγχρονου κινητήρα

16 ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΩΝ ΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ 16 Προυποθέσεις 1. Η ΗΕΔ της γεννήτρια είναι ίση με την τάση γραμμής που πρόκειται να συνδεθεί 2. Οι φασικές τάσεις της γεννήτριας και των γραμμών του δικτύου είναι σε φάση. 3. Οι συχνότητες της γεννήτριας και του δικτύου είναι ίδιες. 4. Η διαδοχή των φάσεων της γεννήτριας και των γραμμών είναι ίδια.