Синхронный генератор

Синхронный генератор вырабатывает переменный ток, частота которого жестко привязана к скорости вращения ротора. При 1500 об/мин он дает стабильные 50 Гц, поэтому именно такие машины работают в дизельных электростанциях, в резервном питании предприятий и на объектах без сети. Модели каталога поставляются без приводного двигателя: это электрическая часть агрегата, которую в обиходе называют альтернатором. Выбрать и купить синхронный генератор от 12 до 2240 кВт можно в интернет-магазине КазМеханика.

Устройство и принцип работы синхронного генератора

Принцип действия опирается на электромагнитную индукцию. Статор неподвижен: в его пазах уложена трехфазная обмотка, которую в теории машин называют якорной. Ротор вращается внутри статора и несет обмотку возбуждения, то есть работает как электромагнит. Чтобы частота оставалась ровной, ротор должен вращаться с постоянной скоростью. Механический привод, дизельный двигатель или электромотор, крутит вал, магнитное поле ротора пересекает витки статора, и в них наводится электрический ток. Пока длится время вращения ротора, на клеммах есть выходной ток, а его частота зависит от частоты вращения ротора и числа пар полюсов. У четырехполюсной машины на 1500 об/мин частота тока равна ровно 50 Гц.

Постоянный ток в обмотку ротора подает возбудитель, а за напряжение на выходе отвечает автоматический регулятор AVR. Этот прибор меняет ток возбуждения и удерживает напряжение при росте и сбросе нагрузки (в карточках встречаются регуляторы SX460, DSR, DER1, KR440, ETC). Машины постоянного тока снимают ток с вращающегося якоря через коллектор и щетки, износ которых требует регулярной замены. В синхронном генераторе рабочий ток уходит напрямую со статора, а в бесщеточной схеме возбудитель сидит на одном валу с ротором, поэтому щеточного узла нет. Обслуживание такой машины сводится в основном к подшипникам и чистке обмоток.

Синхронные и асинхронные генераторы

Асинхронный генератор устроен проще: ротор короткозамкнутый, обмотки возбуждения нет. Намагничивающий ток он берет из сети или от конденсаторов, а частота слегка плавает вместе с нагрузкой. Асинхронные альтернаторы ставят в компактные портативные станции и в малые установки, работающие параллельно с сетью. Синхронный агрегат сам создает магнитное поле, держит напряжение в заданных границах с помощью регулятора AVR и работает автономно. Частоту задают обороты привода. Для разных типов нагрузки выбирают именно синхронные машины.

Синхронный вариант выбирают для четырех типичных задач:

• основное питание объекта, где нет сети;
• резерв на случай отключения сетевого питания;
• параллельная работа нескольких агрегатов на общую шину;
• пуск мощных электродвигателей, пусковой ток которых в несколько раз выше номинального.

Виды синхронных генераторов

Различные типы исполнений различаются по напряжению и числу фаз. Серию машин синхронные генераторы Mecc Alte выделяют в отдельный подраздел: у них возбуждение MAUX, регуляторы DSR или DER1, а у моделей от 320 кВт точность напряжения составляет ±0,5 %.

• Однофазные на 230 В, что соответствует привычной сети 220 В (одна обмотка статора), например TSS-SA-16 с номинальным током 70 А, для небольшой однофазной нагрузки.
• Трехфазные на 400/230 В от 12 кВт (Mecc Alte ECP3-3L/4) до 2240 кВт (Mecc Alte ECO46-VL/4): основное исполнение для промышленных станций.
• Среднего напряжения на 6300 и 10500 В в корпусе IP 23, например TSS-SA-500(E) и Evotec EVO400E04HIR, для подключения к сетям среднего напряжения.

В индексе TSS-SA число соответствует мощности в киловаттах: TSS-SA-200 рассчитан на 200 кВт, и номинальный ток в карточке TSS-SA-200(B) равен 360 А.

Как выбрать синхронный генератор

Мощность и ток

Начните с суммарной нагрузки: сложите мощности потребителей и отдельно отметьте электродвигатели, которым нужен повышенный пусковой ток. Номинальную мощность машины берут с запасом над расчетной нагрузкой: машина работает в штатном тепловом режиме и спокойно переносит кратковременную перегрузку. Ток трехфазной машины при 400 В считают по формуле I = P / (1,73 × U × cos φ), где P в кВт, а U в кВ. Для 1000 кВт, 0,4 кВ и cos φ 0,8 получается около 1800 А, и это совпадает с карточкой TSS-SA-1000(LA).

Возбуждение и регулятор напряжения

В системе SHUNT регулятор питается от основной обмотки статора. Схема проста и подходит для ровной нагрузки. MAUX питает регулятор от вспомогательной обмотки, поэтому возбуждение сохраняется при пуске двигателей. PMG использует отдельный генератор на постоянных магнитах: регулятор не зависит от нагрузки, и напряжение держится ровно даже при частотных преобразователях и других нелинейных потребителях. Класс изоляции H, который указан у большинства моделей раздела, допускает нагрев обмоток до 180 °C и дает машине тепловой запас.

Подключение и запуск

Перед запуском проверяют соответствие выходного напряжения сети объекта и порядок чередования фаз. Стартовый режим задает привод: генератор выходит на номинальное напряжение после набора оборотов.

1. Установить машину на раму и соединить ее фланец с корпусом привода.
2. Подключить силовые кабели к клеммной коробке и заземлить корпус.
3. Запустить привод и дождаться номинальной частоты вращения.
4. Проверить напряжение и частоту на щите, затем включать нагрузку ступенями.

Для параллельной работы нескольких агрегатов или работы с сетью нужна синхронизация: напряжение, частота и фаза должны совпадать. Монтаж и пусконаладку поручают специалистам, а паспорт и схему подключения запрашивайте вместе с заказом.

Применение синхронных генераторов

• Сборка дизельных генераторов и электростанций: для готовых агрегатов с двигателем есть раздел дизельные генераторы.
• Замена генераторной части станции, выработавшей ресурс.
• Резервное питание заводов, ферм и торговых комплексов.
• Электроснабжение строительных площадок и вахтовых поселков.

Станции целиком, от бензиновых до газопоршневых, сравнивают в общем разделе генераторы.

Условия покупки

Цена указана в карточке товара, а у части моделей рассчитывается по запросу. Выберите модель в каталоге выше, оформите заказ в интернет-магазине или позвоните по телефону 8 (707) 878 68 58: менеджер сверит мощность, напряжение и посадочный размер с вашим двигателем. Для организаций выставляем счет с НДС, юридическим лицам доступна постоплата до 90 дней, условия согласуются индивидуально. Позиции со склада в Казахстане отгружаются до 3 дней, под заказ срок начинается от месяца. Заказ можно забрать в пунктах выдачи Jet Logistic в 20 городах Казахстана, стоимость доставки считается индивидуально. Срок гарантии указан в карточке модели, технические вопросы принимает почта [email protected].

Частые вопросы