Введение
В области оборудования для производства электроэнергии, вращение - полевые генераторы типа широко используются на гидроэнергетических станциях,ветряная турбинаи промышленные сектора из -за их высокой эффективности производства электроэнергии. Тем не менее, их операция на самом деле выигрывает от внутреннего компонента - скользящего разъема кольца. В этой статье мы углубимся в функции, принципы работы и детали скольжения в генераторе.
Что такое вращающийся - поле - Генератор типа?
Возобновляемый - полевое генератор типа отличается от традиционных генераторов Armature. Его основная особенность заключается в том, что система магнитного поля (ротор) вращается, в то время как обмотка якоря (статор) остается неподвижной. Этот дизайн позволяет избежать таких проблем, как износ проволоки и риск искры, вызванных высоким вращением скорости обмотки якоря в традиционных генераторах. Следовательно, они хорошо подходят для использования в системах с высокой мощностью и высоким уровнем напряжения.
Рабочий принцип скользящих колец в генераторе
В генераторе кольца скольжения на вал ротора установлены скользящие кольца и подключены к обмотке возбуждения ротора. Их основная функция состоит в том, чтобы обеспечить прямой ток (DC) ток возбуждения для вращающегося ротора, что позволяет ротору генерировать стабильное магнитное поле.
(1) Ввод тока возбуждения:Устройство подключено к внешнему источнику питания постоянного тока, а его ротор вращается непрерывно. Проводящие кольца в кольцах скольжения вступают в контакт с углеродными щетками, передавая ток в обмотку ротора.
(2) Генерация магнитного поля:После того, как обмотка ротора включена под напряжением, образуется сильное магнитное поле, которое вращается с ротором и прорезает обмотку статора.
(3) Выработка электромагнитной индукции с помощью электромагнитной индукции:Чередственный ток индуцируется в обмотке статора генератора и непосредственно выводит в сетку питания.
Преимущества скольжения в этом генераторе
1. Непрерывный источник питания
Кольца скольжения гарантируют, что мощность постоянного тока непрерывно течет к обмотке с вращающимся магнитным полем. В противном случае любое прерывание питания в обмотку магнитного поля может привести к внезапному падению или даже потере магнитного поля. Это может нарушить энергоснабжение от крупных электростанций до городских домохозяйств и общественных учреждений.
2. меньше технического обслуживания
По сравнению с традиционными вращающимися генераторами якоря цикл замены скользящих колец и углеродных кистей может достигать нескольких лет. Более того, поскольку кольца скольжения несут только небольшой ток возбуждения мощности (1% - 5% от номинальной мощности ротора), электрические искры и износ в их внутренних точках контакта значительно снижаются.
3. Упрощенный дизайн
Слипковые кольца упрощают общую структуру генератора. Поддерживая стационарную арматуру, электрические соединения внешней нагрузки генератора легче управлять, устраняя необходимость справляться со сложными цепи на выходной стороне.
Требования к скольжению в этом генераторе
Проводимость
Согласно стандартам электротехники (IEEE), скользящие кольца должны иметь высокую электропроводность. Возьмите проводящее кольцо в качестве примера. Электрическая проводимость меди составляет приблизительно 5,96 × 10⁷ с/м при 20 градусах. Серебряная - покрытая медной медь может дополнительно повысить проводимость, при этом серебро имеет электрическую проводимость около 6,30 × 10⁷ S/M. Высокая проводимость позволяет питание постоянного тока быть более точно передаваемой от кистей на обмотку возбуждения.
Износостойкость
Из -за трения между кистями и кольцами скольжения кольца скольжения подвержены непрерывному механическому износу. В генераторах износ - устойчивые материалы часто используются для скольжения, чтобы продлить срок службы, такие как закаленные медные сплавы или специальные покрытия.
Изоляция
Изоляция между кольцами скольжения и валом, а также между отдельными кольцами скольжения должна соответствовать конкретным требованиям диэлектрической прочности. Изоляция должна противостоять напряжению без разрыва, особенно в высоких генераторах напряжения. Эпоксидная смола или слюда часто используется в качестве изоляционного материала для скользящих колец из -за их высокой диэлектрической прочности и тепловой стабильности.
Расширение передачи сигнала
Современные генераторы часто интегрируют передачу сигнала датчика (например, мониторинг температуры и скорости) через скользящие кольца, которые требуют, чтобы скользящие кольца поддерживали многоканальную, низкую - шумовую связь. Поэтому мы предпочитаем скользящие кольца, разработанные с большим количеством каналов передачи сигналов.
Часто задаваемые вопросы
Q: Приведет ли повреждение скользящих колец отключить генератор?
A: Да. Если кольца скольжения имеют плохой контакт, ток возбуждения ротора будет прерван, магнитное поле исчезнет, а генератор не сможет выходить на выход.
В: Есть ли какие -нибудь технологии для замены скользящих колец?
A: Да, бесщеточные системы возбуждения могут заменить скользящие кольца через вращающиеся выпрямители. Тем не менее, их стоимость относительно высока, и они в основном используются в авиации или с высоким содержанием промышленных сценариев.
В: требуют ли скользящих кольца регулярного технического обслуживания?
A: Да. Обычно мы проверяем износ углеродных щетков каждые шесть месяцев и чищаем оксидный слой на поверхности кольца скольжения. Вообще говоря, при правильном обслуживании скользящие кольца могут использоваться в течение длительного времени.
Q: Могут ли проскальзывать кольца работать без кистей?
A: В традиционном вращении - Поле - Генераторы типа, кисти необходимы для контакта с кольцами и переносными кольцами. Тем не менее, есть также некоторые передовые конструкции, которые используют бесщеточные системы, но они работают по разным принципам.
Заключение
Слипковые кольца обеспечивают стабильность магнитного поля ротора в «Возобновляемом» генераторах поля - типа с помощью механизма передачи динамического статического тока. Они упрощают дизайн генератора, обеспечивают постоянный источник питания и сохраняют надежность.
Несмотря на рост бесщеточной технологии, скользящие кольца по -прежнему будут основными компонентами средних и больших генераторов. И что нам нужно сделать, так это тщательно понять дизайн скользящих колец. Если вы заинтересованы в этом, пожалуйста, оставьте комментарий иликликните сюдаобсудить с нами.