Меню

Синхронный генератор регулирование напряжения

Регулирование напряжения и частоты синхронного генератора.

Изменяя величину тока в обмотке возбуждения генератора, регулируют его выходное напряжение на статорных обмотках. Регулируя ток в независимой обмотке двигателя, изменяют его скорость вращения, следовательно изменяется частота тока в трёхфазной магистрали.

Напряжение и частоту регулируют электронные блоки БУП и БРЧ воздействующие на тиристоры Тт1, Тт2.

В систему регулирования входит так же выпрямитель Д8-Д12.

1. Фаза С2-Д9-Д12- H1-H2-Тт2 -Д10-ФазаС1

2. Фаза С3-Д11-Д12- H1-H2-Тт2 – Д8-ФазаС2

3. Фаза С1 заперта диодом Д10 в этот момент запирается Тт1 и Тт2, а обмотки И1-И2 и Н1-Н2 под действием ЭДС самоиндукции замыкаются через обратные диоды Д5 и Д7.

Время открытия тиристоров определяют блоки БУП и БРЧ. Его изменения меняет ширину импульсов напряжения, а следовательно, среднее значение токов подаваемых в обмотки возбуждения И1-И2; Н1-Н2.

При пуске преобразователя предусмотрено первоначальное подмагничивание обмотки И1-И2 от батареи.

Одновременно с включением контактора КП поступает питание на вход «регулятор» блока БУП. Это обеспечивает подачу сигналов на управляющий электрод тиристора Тт1. По мере увеличения оборотов преобразователя растет напряжение генератора и питание обмотки И1-И2 осуществляется от генератора через Тт1. Включаются контакторы БК и КГ отключая цепь первоначального возбуждения.

При пуске двигатель преобразователя имеет последовательное возбуждение. При наборе оборотов блок БРЧ начинает управлять тиристором Тт2, и появляется ток, а следовательно и магнитный поток в независимой обмотке возбуждения Н1-Н2.

Для защиты элементов схемы регулирования от перенапряжений, возникающих на обмотке Н1-Н2 в переходных режимах, служит тиристорный ограничитель (тиристор Тт3, резистор R21, стабилитроны ПП2-ПП4). При наведении в обмотке напряжения более нормы открываются стабилитроны и тиристор Тт3, что приводит к шунтированию обмотки Н1-Н2 и ограничению напряжения.

Защитные резисторы R15, R12 и конденсаторы С4 иС10 снимают коммутационные перенапряжения с тиристоров Тт1 и Тт2 и моста Д8-Д12. Стабилизирующий трансформатор ТрС (в минусовой цепи двигателя преобразователя) образует обратную связь, устраняя автоколебания возможные в системе регулирования.

Управление компрессорами.

Компрессора находятся под прицепными и головными вагонами и включаются под контролем регуляторов давления находящихся в головной и хвостовой кабинах.

Для пуска трехфазного асинхронного двигателя используется трехфазный контактор «К» подключающий переменное напряжение 220В к двигателю компрессора по проводам 81, 82, 83.

Цепь включения контактора компрессора:

Реле РЗП1 блокировкой 27-27А не дает включится компрессорам, если началось электрическое торможение с независимым возбуждением. Собственный контакт К (27-27Б) шунтирует блокировку РЗП1, и катушка К встает на самоподхват. Если компрессор работает до начала торможения, то он будет продолжать работать. Блокировка ПКП позволяет включить компрессор только после окончания пуска преобразователя.

Все фазы защищены тепловыми реле Тр5 и Тр6, а так же предохранителями Пр15 и Пр16. Предохранитель в третьей фазе не устанавливается так, как в случае КЗ в любых фазах один из предохранителей обязательно попадет в аварийный контур (т.к. соединение обмоток статора выполнено по схеме «звездой» КЗ возможно только между любыми двумя фазами). Между проводами 81 и 83 через Д19 и Д20 резисторы R10 и R9 включено реле РНК (реле напряжения компрессора). Реле включается в однополупериодную схему и контролирует предохранители Пр15 и Пр16. При их перегорании, срабатывании теплового реле и других неисправностях в магистрали переменного тока РНК отключится.

Ввиду большого пускового тока в момент включения компрессора происходит значительный провал напряжения генератора. Трансформатор ТрК уменьшает это явление. В одну из фаз двигателя заведена первичная обмотка трансформатора, в которой за счет броска пускового тока наводится ЭДС. При этом ЭДС вторичной обмотки выпрямляется мостом Д61-Д64. И дополнительно прикладывается к обмотке возбуждения ротора генератора. Благодаря быстрому росту тока возбуждения провал напряжения снижается.

Схема управления тягой.

Включение БВ и КЗ.

В головном вагоне при нажатии на кнопку “Возврат защиты” подается напряжение на 7-ой провод. С 7-ого провода в моторных вагонах получают питание катушки РКЗ-1.

С головного (прицепного) вагонов через блокировку ПРУ получает питание 20-ый секционный провод, по которому в моторных вагонах срабатывает цепь:

Через блокировку РКЗ-1 (20А-20И) получает питание катушка БВ-В и одновременно блокировка РКЗ-1 (700-704) подает сигнал на блок БУКЗ. Включается КЗ и замыкается его блокировка (30Ю-30) при этом через Пр21 по 20-му проводу через блокировку КЗ получает питание катушка БВ-У.

Подвижная система БВ уже сработала и за счет магнитного потока удерживающей катушки БВ-У останется в притянутом состоянии, а включающая катушка теряет питание после снятия напряжения с 7-ого провода (т.е. РКЗ-1), при этом силовые контакты БВ замыкаются.

Моторный режим.

Питание на контроллер подается от ВУ через Пр54 — ППТ(22-22Д) и кнопку “возврат защиты”.

При нажатии на кнопку безопасности КБ через Пр51 и КМ-6 подаётся питание на РКБ. Реле РКБ включается и встает на самоподхват.

Блокировка РКБ (30ТВ-30) обеспечивает минусовую цепь СК. Включаются две блокировки в цепи 22Е-2.

Для приведения поезда в движение разворачивают реверсивный вал КМ в положение “Вперед” (Назад), главную рукоятку устанавливают в положение “М”. При этом получает питание плюсовая шина КМ (22Г). От этой шины будут получать питание провода 1, 3, 5, 6 для управления реостатным контроллером.

Включился контактор времени хода КВХ.

На поездах с ЭТ2-009 и ЭД изменена схема питания контактора КВХ и реле РКБ.

С провода 22В через контакт КВХ через контакт КМ-4 реверсивного вала замкнутый в положение “Вперед” подаётся питание на 11 провод.

С провода 22В через контакт КВХ создается плюсовая цепь на лампу ЛКиТ и через две пары контактов РКБ (старые машины) подается питание на 2-й провод.

Катушка контактора КВХ запараллелена конденсатором С13.

Поэтому после выключения контроллера и снятия напряжения с катушки КВХ якорь реле в течении примерно 1 секунды удерживается в притянутом состоянии сохраняя питание 2-го и 11-ого проводов.

Читайте также:  Защита транзистора от высокого напряжения

На моторном вагоне с 11-ого провода через контакты РУМа со стороны плюса и минуса получает питание катушка вентиля реверсора “Вперёд”.

Реверсор разворачивается в положение “Вперед”. В цепи обмоток возбуждения тяговых двигателей замыкаются контакторы В1 и В2. Включается повторитель реверсивного переключателя ПРП (реле перехода) по цепи:

Замыкаются блокировки ПРП в цепи 2-го провода и размыкается в цепи 15ГГ-15ГД проводов.

Вентиль тормозного переключателя ТП-Т теряет питание, а вентиль ТП-М получает питание и вал тормозного переключателя повернулся в режим “М” (моторный). При этом замкнулись все четные контакторные элементы и один нечетный 9.

Через 10-й контакторный элемент получила питание катушка повторителя тормозного переключателя моторного режима ПТП-М.

Включившись ПТП-М своей блокировкой замкнул контакты в цепи 2-го провода.

Включилось ЛК. Замкнулся его геркон который включил повторитель ПЛК1.

ПЛК1 в цепи проводов 22П-22ГБ выключил ПЛК

При этом лампа ЛКиТ теряет минус и гаснет.

ПЛК1 своей блокировкой 11Б-11В разрешит включиться контактору ЛКТ по цепи:

Электропоезд пришел в движение. В цепь введены резисторы общим сопротивлением 15,12 Ома. Контактор ЛКТ замыкает свой геркон и с 22П провода включается повторитель ПЛКТ1:

ПЛКТ1 в цепи 2-го провода подготовил минус вентилю ЛК при переводе вала РК с 1-й позиции.

ПЛКТ1-Д7-Д8-ПЛКТ

Блокировки ПЛКТ и ПЛКТ1 в цепи проводов 15Г-15ГГ и 2Б-2Д обесточивают вентили тормозного переключателя в моторном и тормозном режимах.

Назначение блокировок:

РУМ (все контакты)- размыкают цепи управления двигателями моторного вагона.

АВУ (2А-2Б)- предотвращают движение при незаряженной тормозной магистрали.

ПТПМ (2Б-2В)- не допускают включение ЛК пока ТП не развернулся в моторный режим.

ПРН (2И-2Г)- отключает ЛК при снятии напряжения в контактной сети или его значительном понижении.

ПРРБ (2Б-2И)- отключает ЛК в случае разносного боксования.

БВ (2Г-2Е)- отключает ЛК при срабатывании БВ.

РК-1 — гарантирует трогание с полностью введенными реостатами.

ПЛКТ(15Г-15ГГ); ПЛКТ1(2Б-2Д); ПРП(15ГГ-15ГД); ПРП(2Д-2К) — при помощи этих блокировок контролируется питание вентилей тормозного переключателя, т.е. разворот его вала в моторный или тормозной режим.

ОВ(11Б-11Г) — не допускает включение ПРП пока не отключится контактор обмоток возбуждения.

Источник



Принцип работы и устройство синхронного генератора переменного тока

Электричество – единственный вид энергии, которую легко можно передать на большие расстояния, а затем преобразовать её в механическую, тепловую или превратить в световое излучение. Саму же электроэнергию также можно получить разными способами: химическим, тепловым, механическим, фотоэлектрическим и др. Но именно механический способ, который основан на применении генераторов, оказался самым эффективным. Среди этих источников электроэнергии широкое применение нашёл синхронный генератор переменного тока.

Практически вся электроэнергия, используемая в быту и на производстве, вырабатывается генераторами этого типа. Они заслуживают того, чтобы более подробно рассмотреть их устройство и разобраться в принципе работы этих удивительных синхронных машин.

Устройство

В конструкции синхронных генераторов используются две основные рабочие детали – вращающийся ротор и неподвижный статор. На валу ротора располагаются постоянные магниты либо обмотки возбуждения. Магниты имеют зубчатую форму, с противоположно направленными полюсами.

Бесщёточные генераторы.

Обмотки статора размещают таким образом, чтобы их сердечники совпадали с выступами магнитных полюсов ротора, или с сердечниками катушек ротора. Количество зубцов магнита, обычно, не превышает 6. При такой конструкции вырабатываемый ток снимается непосредственно с обмоток статоров. Другими словами, статор выступает в роли якоря.

В принципе, постоянные магниты можно расположить на статоре, а рабочие обмотки, в которых будет индуцироваться ЭДС, — на роторе. Работоспособность генератора от этого не изменится, однако потребуются кольца и щётки для снятия напряжения с обмоток якоря, а это, чаще всего, не рационально.

Схематическое изображение бесщеточного генератора без обмоток возбуждения изображено на рис. 1.

Модель генератора с магнитным ротором

Рис. 1. Модель генератора с магнитным ротором

Пояснение:

  • схема устройства;
  • схема расположения магнитных полюсов на якоре. Здесь буквами NS обозначено коаксиальный магнит с полюсами, а литерой R – стальной магнитопровод ротора в виде когтеобразных наконечников.
  • модель генератора в разрезе. Выводы фазных обмоток статора соединены «звездой».

Синхронные машины с индукторами.

Заметим, что постоянные магниты в качестве ротора используются в альтернаторах небольшой мощности. В мощных электрических машинах всегда применяются обмотки индуктора с независимым возбуждением. Независимым источником питания является маломощный генератор постоянного тока, смонтированный на валу синхронного двигателя.

Существуют конструкции синхронных генераторов малой и средней мощности, с самовозбуждающимися обмотками. Для возбуждения индуктора выпрямленный ток фазных обмоток подаётся через щётки на кольца, расположенные на валу статора. Строение такого альтернатора показано на рис. 2.

Строение синхронного генератора средней мощности

Рис. 2. Строение синхронного генератора средней мощности

Обратите внимание на наличие щёток, на которые подаётся питания от независимого источника.

По количеству фаз синхронные генераторы делятся на:

  • однофазные;
  • двухфазные;
  • трёхфазные.

По конструкции ротора можно выделить генераторы с явновыраженными полюсами и с неявновыраженными. В неявнополюсном роторе отсутствуют выступы, а катушки провода якоря спрятаны в пазы статора.

По способу соединения фазных обмоток различают трёхфазные генераторы:

  • соединённые по шестипроводной системе Тесла (не нашли практического применения);
  • «звезда»;
  • «треугольник»;
  • сочетание шести обмоток, соединённых в виде одной «звезды» и «треугольника». Это соединение ещё называют «Славянка».

Самое распространённое соединение – «звезда» с нейтральным проводом.

Принцип работы

Рассмотрим принцип генерации тока на примере контурной рамки, помещённой между магнитными полюсами. (Рис. 3)

Рис. 3. Схема, объясняющая принцип работы генератора

Если заставить рамку вращаться (по направлению стрелок), то она будет пересекать магнитные силовые линии. При этом, по закону электромагнитной индукции, в рамке индуцируется электрический ток, который проявляется при подключении нагрузки к щёткам. Его направление можно определить по правилу буравчика. На схеме направление тока показано чёрными стрелками.

Обратите внимание на то, что на участках рамки ab и cd ток движется в противоположных направлениях. Эти направления меняются при переходе участков рамки от одного полюса к другому полюсу магнита. Если каждый вывод рамки подключить к отдельному кольцу (на рисунке они подключены к коллектору!), то на выходе мы получим переменный ток.

Величина тока пропорциональна скорости вращения ротора. Кроме того, переменный ток характеризуется ещё одним параметром – частотой. Эта величина напрямую зависит от частоты вращения вала.

Частота тока в электросетях строго соблюдается. В России и в ряде других стран она составляет 50 Гц, то есть 50 колебаний в секунду.

Читайте также:  Защиты асинхронных электродвигателей напряжения свыше 1 кв

Этот параметр довольно легко вычислить из таких соображений: за один оборот рамки (или двухполюсного магнита) происходит одно изменение направления тока. Если вал синхронного генератора делает 1 оборот в секунду, то частота переменного тока составит 1 Гц. Для получения частоты 50 Гц необходимо обеспечить 50 оборотов статора в секунду или 3000 об./мин.

При возрастании числа полюсов заданная частота удерживается путём снижения скорости вращения статора. (обратно пропорциональная зависимость). Так, для четерёхполюсного статора (число полюсов в два раза больше) для поддержания частоты 50 Гц скорость вращения вала необходимо снизить в два раза. Соответственно если используется 6 полюсов, то частота вращения вала должна уменьшиться в три раза – до 1000 об./мин.

Заметим, что в некоторых странах, таких как США, Япония и др. существуют другие стандарты – 60 Гц, а переменный 400 Гц используется, например, в бортовой сети современных самолётов.

Регулирование частоты

Достигнуть требуемых параметров частоты можно 2 путями:

  1. Сконструировать генератор с определённым количеством полюсов электромагнитов.
  2. Обеспечить соответствующую расчётную частоту вращения вала.

Например, в тихоходных гидротурбинах, вращающихся со скоростью 150 об./мин. для регулирования частоты число полюсов синхронных генераторов увеличивают до 40. На дизельных электростанциях, при скоростях вращения 750 об./мин., оптимальное число полюсов – 8.

Регулирование ЭДС

В связи с изменениями параметров активных нагрузок возникает необходимость в выравнивании номинальных напряжений. Несмотря на то, что ЭДС индукции синхронного генератора связана со скоростью вращения ротора, однако, из-за требований по соблюдению стабильной частоты, этим способом нельзя изменять указанный параметр. Но параметры магнитной индукции можно изменить путём снижения или увеличения магнитного потока, который зависит от количества витков обмотки индуктора и величины тока возбуждения.

Регулирование осуществляется путём включения в цепь катушек возбуждения дополнительных реостатов, электронных схем или регулировкой тока генератора-возбудителя (Рис. 4). В случае использования альтернаторов с постоянными магнитами, в таких устройствах напряжение регулируется внешними стабилизаторами.

Схема регулировки напряжения

Рис. 4. Схема регулировки напряжения

Благодаря малому весу и отличным токовым характеристикам синхронные генераторы переменного тока нашли применение во всех современных автомобилях. Поскольку бортовая сеть авто использует постоянный ток, конструкции автомобильных генераторов оборудованы трехфазным выпрямителем. Для выпрямляемых переменных токов частота не имеет значения, а вот напряжение должно быть стабильно. Этого добиваются с помощью внешних электронных устройств. На рисунке 5 представлена электрическая схема подключения генератора к бортовой сети современного автомобиля.

Схема подключения генератора к бортовой сети авто

Рис. 5. Схема подключения генератора к бортовой сети авто

Применение

У синхронных генераторов переменного тока есть одна важная особенность: они поддаются синхронизации с другими подобными электрическими машинами. При этом синхронные скорости и ЭДС параллельно включенных альтернаторов совпадают, а фазовый сдвиг равен нулю. Данное обстоятельство позволяет применять устройства в промышленной энергетике и подключать резервные генераторы при превышении номинальных мощностей в часы пиковых нагрузок.

Трёхфазные тяговые генераторы применяют на тепловозах. Переменные токи для питания двигателей выпрямляются полупроводниковыми устройствами. Сегодня в России уже выпускаются тепловозы на базе асинхронных электродвигателей, не требующих выпрямления тока. В режиме торможения они работают в качестве асинхронных генераторов.

Синхронные генераторы устанавливают на гибридных автомобилях с целью совмещения тяги ДВС и мощности тяговых электродвигателей. Развивая активную мощность при номинальных нагрузках, они позволяют экономить дорогое топливо.

Существует много других сфер применения. Например, мобильные мини-электростанции, бытовые генераторы тока, как однофазный двигатель и т. п.

Источник

Синхронный генератор, устройство, охлаждение, система возбуждения, регулирование частоты сетевого напряжения, способы включения генераторов в энергосистему

Синхронный генератор — это синхронная машина, работающая в режиме генератора в которой частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС.

В синхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум. В бытовых электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин.

Ротор, при запуске электростанции, создает слабое магнитное поле, но с увеличением оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Например, подключенная индуктивная нагрузка размагничивает генератор и снижает напряжение, а при подключении емкостной нагрузки происходит подмагничивание генератора и повышение напряжения. Это называется «реакцией якоря». Для обеспечения стабильности выходного напряжения необходимо изменять магнитное поле ротора путем регулирования тока в его обмотке, что и обеспечивается блоком AVR.

Преимуществом таких генераторов является высокая стабильность выходного напряжения, а недостатком — возможность перегрузки по току, так как при завышенной нагрузке, регулятор может чрезмерно повысить ток в обмотке ротора. Еще к недостаткам синхронного генератора можно отнести наличие щеточного узла, который рано или поздно придется обслуживать.

Благодаря такому способу регулировки, вне зависимости от изменения тока нагрузки и оборотов двигателя электростанции стабильность выходного напряжения генератора остается очень высокой, примерно ±1%.

УСТРОЙСТВО СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОв

Статор. Статор синхронного генератора, как и других машин переменного тока, состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали, в пазах которого укладывается обмоткапеременного тока, и станины — чугунного или сварного из листовой стали кожуха.

В выштампованные на внутренней поверхности сердечника пазы укладывается обмотка статора. Статорная обмотка синхронного генератора состоит из трех фаз­ных обмоток и ее выполняют потому же принципу, что и статорную обмотку асинхронного двигателя. Обмотка статора вы­полняется из секций, изготовлен­ных обычно из медных провод­ников круглого или прямоуголь­ного сечения.

Читайте также:  Чему равно допускаемое напряжение для стали 3

Изоляция обмотки выпол­няется особо тщательно, так как машина работает обычно при высоких напряжениях. В каче­стве изоляции применяют миканит и миканитовую ленту.

На рис. 268 дан внешний вид статора синхронного генератора.

Ротор. Роторы синхронных машин по конструкции делятся на два типа: явнополюсные : (т. е. с явно выраженными полюсами) и неявнополюсные (т. е. с неявно выраженными полюсами).

На рис. 269 показаны схемы устройства синхронных генераторов с явнополюсным и неявнополюсным роторами.

Та или иная конструкция ротора диктуется соображениями механической прочности. У современных генераторов, вращающихся от быстроходных двигателей (паровая турбина), окружная скорость ротора может достигать 100—160 м/сек. Поэтому быстроходные генераторы имеют неявнополюсный ротор. Скорость вращения быстро­ходных генераторов составляет 3000 об/мин и 1500 об/мин.

Явнополюсный ротор представляет собой стальную поковку. . К ободу ротора прикрепляются полюсы, на которые надеваются катушки возбуждения, соединяемые последовательно между собой. Концы обмотки возбуждения присоединяются к двум кольцам, укрепленным на валу ротора. На кольца накладываются щетки, к которым присоединяется источник постоянного напряжения. На рис. 270 показан внешний вид явнополюсного ротора. Обычно постоянный ток для возбуждения ротора дает генератор постоянного тока, сидя­щий на одном валу с ротором и называемый возбудителем.

Мощность возбудителя равна 0,25—1 % от номинальной мощности синхронного генератора.

Номинальные напряжения возбудителей

Имеются также синхронные генераторы с самовозбуждением Постоянный ток для возбуждения ротора получается с помощью полупроводниковых выпрямителей, подключаемых к обмотке статора генератора. В первый момент слабое поле остаточного магнетизма вращающегося ротора индуктирует в обмотке статора незначитель­ную переменную э. д. с. Селеновые выпрямители, подключенные к переменному напряжению, дают постоянный ток, который усиливает поле ротора, и напряжение ге­нератора увеличивается.

Неявнополюсный ротор изготовляется из целой стальной поковки, подвер­гаемой сложной термиче­ской и механической обра­ботке. Для примера приве­дем данные ротора турбо­генератора, изготовленно­го заводом «Электросила», мощностью 100 тыс. квт при n —nн=3000 об/мин. Диаметр ротора D = 0,99 м, длина l==6,35 м. Ок­ружная скорость ротора; 155 м/сек. Поковка ротора в обработанном виде ве­сит 46,5 т.

В осевом направлении по окружности неявнополюсного ротора фрезеруют пазы, куда укладывается обмотка возбуждения. Обмотка в пазах закрепляется при помощи металлических (стальных или бронзовых) клиньев. Лобовые части обмотки закрепляются бандаж­ными металлическими кольцами.

При конструировании электрических машин и трансформаторов большое внимание конструкторы обращают на вентиляцию машин. Для синхронных генераторов применяется воздушное и водородное охлаждение.

Воздушное охлаждение осуществляется при помощи вентилято­ров, укрепленных на валу с обеих сторон ротора (для генераторов мощностью от 1,5 до 50 тыс. кет) или расположенных под машиной в отверстии фундамента (для более мощных генераторов).

Массы холодного воздуха, поступающие для вентиляции, во избежание загрязнения машины пылью проходят через фильтры. При замкнутой системе вентиляции машина охлаждается одним и тем же объемом воздуха. Воздух, пройдя через машину, нагрева­ется и поступает в воздухоохладители, затем снова нагнетается в машину и т. д. Для целей охлаждения служит также система вентиляционных каналов, устро­енных в отдельных частях машины.

Наиболее эффективным способом охлаждения ма­шины является водородное охлаждение. Водород, об­ладающий в 7,4 раза боль­шей теплопроводностью, чем воздух, лучше отводит тепло от нагретых частей машины. Потери на трение о воздух при воздушном ох­лаждении составляют около 50% от суммы всех потерь в машине. Водород имеет удельный вес в 14,5 раза меньше, чем воздух. Поэто­му трение о водород резко уменьшается. Водород спо­собствует также сохране­нию изоляции и лаковых покрытий машины.

Внешний вид явнополюсного синхронного гене­ратора с возбудителем по­казан на рис. 273, а неявно-
полюсного синхронного генератора мощностью 50 тыс. кет — на рис. 274.

Гидрогенераторы приводятся во вращение гидравлическими тур­бинами. Эти турбины чаще всего имеют вертикальный вал с низким числом оборотов. Тихоходный синхронный генератор имеет большое число полюсов и в связи с этим большие размеры.

Так, например, гидрогенератор типа СВ 96 мощностью 50 тыс. квт, изготовленный заводом «Электросила» им. С. М. Кирова, имеет общий вес 1142 т, диаметр статора 14 м, общую высоту 8,9 м, число полюсов 96.

На рис. 275 показана наглядная схема синхронного генератора с возбудителем, питающим силовую и осветительную нагрузку.

На рис. 276 дана электрическая схема соединений синхронного гене­ратора с нагрузкой.

Обмотки статоров синхронных генераторов, как уже указывалось, выполняются так же, как обмотки статоров асинхронных двигателей. Все шесть концов трехфазной обмотки генератора обычно выводятся на его щиток. Соединяя три конца обмоток в одну общую нулевую точку и выводя три начала обмоток во внешнюю сеть, мы получим соединение обмоток звездой. Соединяя конец первой обмотки с нача­лом второй, конец второй с началом третьей, конец третьей с нача­лом первой обмотки и сделав от точек соединений три отвода во внеш­нюю сеть, получим соединение обмоток треугольником.

Статорные обмотки трехфазных генераторов в большинстве случаев соединяют в звезду.

Качество электрической энергии, вырабатываемой генераторами переменного тока, оценивается:

частотой э. д. с, которая должна быть строго равна заданному значению f;

величиной напряжения на зажимах, которое должно быть равно

заданной величине Un;

форма кривой э. д. с. должна быть возможно ближе к синусоиде.

Заданное значение частоты э. д. с. обеспечивается постоянством скорости вращения первичного двигателя. Необходимая величина напряжения Uн достигается регулировкой тока возбуждения. Сину­соидальная форма кривой э. д. с. достигается в явнополюсных машинах увеличением воздушного зазора под краями полюсных на­конечников и другими мерами. В неявнополюсных машинах синусо­идальный характер э. д. с, индуктированной в обмотке статора, обеспечивается соответствующим распределением витков обмотки возбуждения в пазах ротора.

Источник