Генератор переменного тока

Генератор переменного тока — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся.

Устройство генератора переменного тока По конструкции можно выделить.

• · генераторы с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем;
• · генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором. Получили наибольшее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.

Подвижная часть генератора называется ротор, а неподвижная — статор.

Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода якорной обмотки генератора.

Ротор изготавливается обычно из сплошного железа, полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собираются из листового железа.

На сердечники полюсов посажены катушки возбуждения, питаемые постоянным током. Постоянный ток подводится с помощью щёток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.

По способу возбуждения генераторы переменного тока делятся на.

• · генераторы, обмотки возбуждения которых питаются постоянным током от постороннего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).
• · генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.
• · генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.
• · генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

По количеству фаз можно выделить.

• · Однофазные генераторы.
• · Двухфазные генераторы.
• · Трёхфазные генераторы.

По соединению фазных обмоток трёхфазного генератора.

• · Соединение «звездой»
• · Соединение «треугольником».

В витке проводов, вращающемся в магнитном поле, наводится ток. Напряжение снимается с двух контактных колец, изолированных от вала, и через графитовые щетки поступает во внешнюю цепь. Такой ток будет переменным по направлению и по значению. Для увеличения генерируемого тока необходимо использовать дополнительные комплекты полюсов.

Магнитное поле создается магнитами, причем соседние полюса имеют противоположную полярность. Обмотки возбуждения полюсов соединяют последовательно и подключают к выходу генератора или к внешнему источнику. Использование отдельных витков необходимо для получения на выходе генератора нескольких э. д. с. Три выхода со сдвигом фаз на 120° позволяют получить три фазные э. д. с. График э. д. с. трехфазного генератора показан на рис. 14.5. Трехфазная электрическая цепь обладает большим к. п. д. по сравнению с однофазной. Каждая фаза может быть использована как в отдельности, так и вместе с другими. Существуют два способа соединения отдельных фаз источника: соединение по схеме «треугольник» и по схеме «звезда» (рис. 14.6). Наибольшее распространение нашло соединение по схеме «звезда», при котором концы фаз соединяются в одну общую точку, а начала фаз подсоединяются с помощью проводов к шинам.

Рис. 1 Трехфазное выходное напряжение: 1 — первая фаза; 2 — вторая фаза; 3 — третья фаза; 4, 5 — угол сдвига между обмотками якоря соответственно 120° и 40°

генератор переменный ток напряжение.

Рис. 2 Трехфазная схема соединения: а — соединение по схеме «треугольник»; 6 — соединение по схеме «звезда»; I — первая фаза; II — вторая фаза; III — третья фаза

При соединении источника по схеме «треугольник» конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы — с началом третьей, конец третьей фазы — с началом первой. Генераторы имеют вращающийся якорь и неподвижную обмотку возбуждения. В больших мощных генераторах вращается обмотка возбуждения и неподвижен якорь.

В старых конструкциях ток возбуждения поступал от генератора постоянного тока или от возбудителя, сидящего на валу этого же генератора.

Современные генераторы имеют статическую систему самовозбуждения или же выполняются в виде высокоскоростных генераторов бесщетачного типа. Система возбуждения должна управлять реактивной составляющей мощности при том или ином характере нагрузки.

Генератор ГТ40ПЧ6.

Генератор ГТ40ПЧ6 предназначен для питания бортсети трехфазный переменным током стабилизированного напряжения и частоты в основной системе электроснабжения СПЗСЗБ40 с вращением от привода постоянных оборотов (ППО), который преобразует переменную скорость, вращения двигателя в постоянную с целью стабилизации частоты переменного тока генератора.

Генератор ГТ40ПЧ6 представляет собой трехфазную восьмиполюсную безщеточную машину со встроенными возбудителем и подвозбудителем от постоянных магнитов. Генератор снабжен трансформаторами тока системы дифференциальной защиты от к.з. которые расположены в коробке со штепсельным разъемом выводных концов подвозбудителя. В корпус запрессован статор генератора с обмоткой якоря, магнитопровод возбудителя с обмоткой возбуждения и статор подвозбудителя.

Ротор состоит из полого вала и напрессованных на нем обмотки возбуждения подвозбудителя, состоящей из 16-ти полюсного постоянного магнита, якоря возбудителя, блока кремниевых выпрямителей, состоящего из шести диодов тока Д-232А и обмотки возбуждения генератора.

Внутри полого вала находится гибкий вал, соединенный с полым валом через дисковую муфту, которая пробуксовывает при превышении расчетного крутящего момента.

Принцип работы генератора заключается в следующем. После запуска авиадвигателя начинает вращаться ротор генератора, при этом вращается 16-ти полюсный постоянный магнит, который наводит в обмотках подвозбудителя переменную ЭДС, которая через блок регулирования напряжения БРН-208М7А подается на обмотку возбуждения возбудителя. Магнитный поток, пересекая обмотки возбудителя, наводит в ней переменную ЭДС, которая выпрямляется на шести кремниевых выпрямителях. Этим током питается обмотка возбуждения генератора. При вращении ротора магнитное поле обмотки возбуждения генератора пересекает рабочие обмотки на статоре и наводит в них ЭДС 208 В 400Гц.

Основные технические данные генератора Номинальная мощность … 40 кВА Допустимая перегрузка в течение 5 мин…60 кВА Допустимая перегрузка в течение 5 сек. … 80 кВА Линейное напряжение… 202 — 210 В Фазное напряжение …117 — 121 В Номинальный ток … 111 А.