Uvod
Na področju opreme za proizvodnjo električne energije se alternatorji tipa revolving - polja pogosto uporabljajo v hidroenergijskih postajah,vetrna turbinain industrijski sektor zaradi visoke učinkovitosti proizvodnje energije. Vendar njihovo delovanje dejansko koristi od notranje komponente - priključek z drsnim obročem. V tem članku se bomo poglobili v funkcije, delovna načela in podrobnosti o spodrsljajih v alternatorju.
Kaj je revolving - Field - Type Alternator?
Alternator vrtljivega - polja - tipa se razlikuje od tradicionalnih vrtljivih - armaturnih alternatorjev. Njegova temeljna značilnost je, da se sistem magnetnega polja (rotor) vrti, medtem ko navijanje armature (stator) ostane stacionarno. Ta zasnova se izogne težavam, kot so obraba žic, in tveganje za iskre, ki jih povzroča vrtenje visoke hitrosti navitja armature v tradicionalnih alternatorjih. Zato so dobro - primerne za uporabo v sistemih z visoko močjo in visoko napetostno energijo.
Delovno načelo zdrs v alternatorju
V generatorju drsnega obroča so na rotorski gredi alternatorja nameščeni drsni obroči in so priključeni na navijanje vzbujanja rotorja. Njihova temeljna funkcija je zagotavljanje neposrednega - toka (DC) vzbujalnega toka do vrtljivega rotorja, kar omogoča rotorju, da ustvari stabilno magnetno polje.
(1) Vzbuden tok vhod:Naprava je priključena na zunanji vir napajanja DC, njegov rotor pa se neprekinjeno vrti. Prevodni obroči v drsnih obročih pridejo v stik z ogljikovimi ščetkami, ki tok prenesejo na navijanje rotorja.
(2) Generacija magnetnega polja:Po napajanju navitja rotorja se oblikuje močno magnetno polje, ki se vrti z rotorjem in reže čez vijuganje statorja.
(3) proizvodnja električne energije z elektromagnetno indukcijo:V navitju alternatorja se sproži izmenični tok in se neposredno oddaja v električno omrežje.
Prednosti drsnih obročev v tem alternatorju
1. neprekinjeno napajanje
Zdrsni obroči zagotavljajo, da DC napajanje neprekinjeno teče na vrtljivo navijanje magnetnega polja. V nasprotnem primeru lahko vsaka prekinitev napajanja na navijanje magnetnega polja povzroči nenaden padec ali celo izgubo trdnosti magnetnega polja. To bi lahko motilo napajanje z velikimi elektrarnami do mestnih gospodinjstev in javnih objektov.
2. manj vzdrževanja
V primerjavi s tradicionalnimi vrtljivimi alternatorji lahko nadomestni cikel drsnih obročev in ogljikovih ščetk doseže več let. Poleg tega, ker drsni obroči nosijo le majhen vzbujanje moči (1% - 5% moči z oceno rotorja), se električne iskre in obraba na njihovih notranjih kontaktnih točkah znatno zmanjšajo.
3. Poenostavljena zasnova
Zdrsni obroči naredijo celotno strukturo alternatorja poenostavitev. Z ohranjanjem stacionarne armature je električne povezave zunanje obremenitve alternatorja lažje upravljati, kar odpravi potrebo po reševanju zapletenih vezij na izhodni strani.
Zahteve za drsne obroče v tem alternatorju
Prevodnost
V skladu s standardi elektrotehnike (IEEE) morajo imeti drsni obročki visoko električno prevodnost. Kot primer vzemite prevodni obroč. Električna prevodnost bakra je približno 5,96 × 10⁷ S/m pri 20 stopinj. Srebro - obložen baker lahko še poveča prevodnost, srebro pa ima električno prevodnost približno 6,30 × 10⁷ s/m. Visoka prevodnost omogoča, da se DC moči natančneje prenaša s ščetk na vzbujanje.
Nošenje
Zaradi trenja med ščetkami in drsnimi obroči so drsni obroči podvrženi neprekinjeni mehanski obrabi. V alternatorjih se za obročke z drsnimi obroči pogosto uporabljajo za obrabe - odporni materiali se pogosto uporabljajo za podaljšanje življenjske dobe, kot so utrjene bakrene zlitine ali posebne prevleke.
Izolacija
Izolacija med drsnimi obroči in gredjo ter med posameznimi drsnimi obroči mora izpolnjevati posebne zahteve dielektrične trdnosti. Izolacija mora prenesti napetost brez razpada, zlasti v alternatorjih z visoko napetostjo. Epoksi smola ali sljuda se pogosto uporablja kot izolacijski material za zdrs zaradi visoke dielektrične trdnosti in toplotne stabilnosti.
Razširitev prenosa signala
Sodobni alternatorji pogosto vključujejo prenos senzorjev (na primer spremljanje temperature in hitrosti) skozi drsne obroče, kar zahteva, da drsni obroči podpirajo večkratno kanalno in nizko komunikacijo s hrupom. Zato imamo raje drsne obroče, zasnovane z več kanali za prenos signala.
Pogosta vprašanja
V: Ali se bo poškodba drsnih obročev povzročila, da se alternator izklopi?
O: Da. Če imajo drsni obroči slab stik, bo vzbujevalni tok rotor prekinjen, magnetno polje bo izginilo in alternator ne bo mogel izdati napetosti.
V: Ali obstaja kakšna tehnologija za zamenjavo drsnih obročev?
O: Da, sistemi brez krtačenja lahko nadomestijo drsne obroče z vrtljivimi usmerniki. Vendar so njihovi stroški relativno visoki in se večinoma uporabljajo v letalskih ali visokih industrijskih scenarijih.
V: Ali drsni obroči zahtevajo redno vzdrževanje?
O: Da. Običajno vsakih šest mesecev preverimo obrabo ogljikovih ščetk in očistimo oksidno plast na površini drsnih obročev. Na splošno lahko, če se pravilno vzdržujemo, zdrsni obroči lahko dlje časa uporabljajo.
V: Ali lahko zdrsni obroči delujejo brez ščetk?
O: V tradicionalnih vrtljivih - poljskih alternatorjih so potrebni krtači za stik z drsnimi obroči in prenos moči. Vendar pa obstaja tudi nekaj naprednih modelov, ki uporabljajo sisteme brez krtače, vendar delujejo na različnih načelih.
Zaključek
Zdrsni obroči zagotavljajo stabilnost magnetnega polja rotorja v alternatorjih vrtenja - polja - z dinamičnim mehanizmom prenosa statičnega toka. Poenostavijo zasnovo alternatorja, zagotavljajo neprekinjeno napajanje in ohranjajo zanesljivost.
Kljub porastu tehnologije brez krtače bodo zdrsni obroči še vedno osrednje komponente alternatorjev srednje - in velike velikosti. In kar moramo storiti, je, da temeljito razumemo zasnovo drsnih obročev. Če vas to zanima, pustite komentar ozKliknite tukajDa bi razpravljali z nami.