Các loại máy phát điện

Các loại máy phát điện

Máy phát điện

"Dynamo điện máy" (xem cuối, một phần phần, US Patent 284.110 ), 1883

Một Máy phát điện là một máy phát điện sản xuất hiện trực tiếp với việc sử dụng một bộ chuyển mạch . Máy phát điện là máy phát điện đầu tiên có khả năng cung cấp năng lượng cho ngành công nghiệp, và nền tảng mà trên đó có nhiều thiết bị chuyển đổi điện lực sau khác dựa, bao gồm cả động cơ điện , các xoay chiều phát điện , và chuyển đổi quay . Hôm nay, phát điện đơn giản chi phối điện quy mô lớn, vì lý do hiệu quả, độ tin cậy và chi phí. Một Máy phát điện  có những nhược điểm của một bộ chuyển mạch cơ khí. Ngoài ra, chuyển đổi luân phiên để chỉ đạo sử dụng các thiết bị điện cải chính hiện tại (ống chân không hoặc gần đây hơn trạng thái rắn ) có hiệu quả và thường kinh tế.

Phát điện

Nếu không có một bộ chuyển mạch , một Máy phát điện  trở thành một phát điện , mà là một máy phát điện đơn lẻ cho ăn đồng bộ . Phát điện sản xuất dòng điện xoay chiều có tần số đó là dựa vào tốc độ quay của rotor và số cực từ.

Phát điện ô tô sản xuất một tần số khác nhau mà thay đổi với tốc độ động cơ, sau đó được chuyển đổi bởi một chỉnh lưu DC. Bằng cách so sánh, phát điện sử dụng để nuôi một lưới điện thường hoạt động ở một tốc độ rất gần với một tần số cụ thể, vì lợi ích của thiết bị AC điều tiết tốc độ và hiệu suất của họ dựa trên tần số lưới. Một số thiết bị như bóng đèn sợi đốt và chấn lưu-hành đèn huỳnh quang không yêu cầu một tần số không đổi, nhưng động cơ đồng bộ như trong đồng hồ treo tường điện không yêu cầu một tần số lưới điện không đổi.

Khi gắn vào một mạng lưới điện lớn hơn với xoay chiều khác, một phát điện sẽ tự động tương tác với tần số đã có trên lưới điện, và hoạt động ở một tốc độ phù hợp với tần số lưới. Nếu không có quyền lực lái xe được áp dụng, phát điện sẽ tiếp tục quay ở tốc độ không đổi dù sao, điều khiển như một động cơ đồng bộ bởi các tần số lưới. Nó thường là cần thiết cho một phát điện để được tăng tốc lên đến tốc độ chính xác và liên kết giai đoạn trước khi kết nối với lưới điện, như bất kỳ không phù hợp trong tần số sẽ làm cho phát điện để hoạt động như một động cơ đồng bộ, và đột nhiên nhảy vào liên kết giai đoạn đúng như nó hấp thụ một dòng khởi động lớn từ lưới điện, có thể làm hỏng cánh quạt và các thiết bị khác.

Phát điện điển hình sử dụng một trường quay quanh co vui mừng với trực tiếp hiện tại, và một văn phòng phẩm (stator) quanh co sản xuất dòng điện xoay chiều. Từ lĩnh vực rotor chỉ cần một phần nhỏ của sức mạnh được tạo ra bởi máy tính, bàn chải cho số liên lạc lĩnh vực có thể tương đối nhỏ. Trong trường hợp của một kích thích không chổi than, không có bàn chải được sử dụng ở tất cả các trục cánh quạt mang chỉnh lưu để kích thích các lĩnh vực chính quanh co.

Máy phát điện  cảm ứng

Một máy phát điện cảm ứng điện hoặc máy phát điện không đồng bộ là một loại AC máy phát điện sử dụng các nguyên tắc của động cơ cảm ứng để sản xuất điện. Máy phát điện cảm ứng hoạt động bằng cơ học quay rotor của họ nhanh hơn so với tốc độ đồng bộ, cho trượt tiêu cực. Một động cơ AC không đồng bộ thường xuyên thường có thể được sử dụng như một máy phát điện, mà không có bất kỳ sửa đổi nội bộ. Máy phát điện cảm ứng rất hữu ích trong các ứng dụng như các nhà máy minihydro điện, tua bin gió, hoặc trong việc làm giảm dòng khí áp suất cao để áp thấp hơn, bởi vì họ có thể phục hồi năng lượng với các điều khiển tương đối đơn giản.

Để vận hành một máy phát điện cảm ứng phải được kích thích với một điện áp hàng đầu, điều này thường được thực hiện bằng cách kết nối với một mạng lưới điện, hoặc đôi khi họ tự kích thích bằng cách sử dụng giai đoạn điều chỉnh tụ điện.

Máy phát điện MHD

Một máy phát điện từ thủy trực tiếp chiết xuất điện từ khí nóng di chuyển qua một từ trường, mà không sử dụng các máy quay điện. Máy phát MHD ban đầu được phát triển vì đầu ra của một máy phát điện MHD trong huyết tương là một ngọn lửa, cũng có thể để làm nóng nồi hơi của một hơi nhà máy điện . Thiết kế thực tế đầu tiên là Avco Mk. 25, được phát triển vào năm 1965. Chính phủ Hoa Kỳ tài trợ phát triển đáng kể, mà đỉnh cao trong một nhà máy trình diễn 25 MW vào năm 1987. Trong Liên bang Xô viết từ năm 1972 cho đến cuối những năm 1980, nhà máy MHD U 25 đi vào hoạt động thương mại thường xuyên trên hệ thống điện Moscow với một đánh giá của 25 MW, đánh giá nhà máy MHD lớn nhất thế giới tại thời điểm đó. [ 8 ] máy phát MHD hoạt động như một chu kỳ cao sang hiện nay là (2007) kém hiệu quả hơn so với chu trình hỗn hợp tuabin khí .

Quay máy phát điện

Các loại máy phát điện, chẳng hạn như không đồng bộ hoặc cảm ứng đơn lẻ máy phát điện cho ăn , các máy phát điện gấp đôi cho ăn , hoặc không chổi than vết thương rotor máy phát điện gấp đôi cho ăn , không kết hợp nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây lĩnh vực thiết lập một từ trường không đổi, và kết quả là, đang nhìn thấy sự thành công trong các ứng dụng tốc độ biến tần số không đổi, chẳng hạn như tua-bin gió hoặc các công nghệ năng lượng tái tạo .

Hiệu suất đầu ra đầy đủ của bất kỳ máy phát điện có thể được tối ưu hóa với điều khiển điện tử nhưng chỉ có máy phát điện gấp đôi cho ăn hoặc không chổi than vết thương rotor máy phát điện gấp đôi cho ăn kết hợp điều khiển điện tử với xếp hạng sức mạnh mà ít hơn nhiều so với sản lượng điện của máy phát điện được kiểm soát, một tính năng trong đó, tự nó, cung cấp chi phí, độ tin cậy và hiệu quả lợi ích.

Máy phát điện Homopolar

Faraday đĩa, máy phát điện đầu tiên homopolar

Một máy phát điện homopolar là một DC Máy phát điện công nghiệp  bao gồm một đĩa dẫn điện hoặc xi lanh quay trong một mặt phẳng vuông góc với một từ trường tĩnh thống nhất. Một sự khác biệt tiềm năng được tạo ra giữa trung tâm của đĩa và vành (hoặc đầu của xi lanh), các cực điện tùy thuộc vào chiều quay và định hướng của lĩnh vực này. Nó cũng được biết đến như một máy phát điện đơn cực , máy phát điện mạch hở , đĩa máy phát điện , hoặc đĩa Faraday . Điện áp thường thấp, vào thứ tự của một vài volt trong trường hợp của mô hình trình diễn nhỏ, nhưng máy phát điện nghiên cứu lớn có thể sản xuất hàng trăm volt, và một số hệ thống có nhiều máy phát điện trong loạt để tạo ra một điện áp lớn hơn. [ 9 ] Họ là không bình thường ở chỗ chúng có thể sản xuất dòng điện rất lớn, một số hơn một triệu ampe , bởi vì các máy phát điện homopolar có thể được thực hiện để có sức đề kháng nội bộ rất thấp.

Kích thích

Một đầu năm 1900 75 nhỏ kVA trực tiếp điều khiển nhà máy điện AC xoay chiều, với một máy phát điện kích thích vành đai theo định hướng riêng biệt.

kích thích (từ)

Máy phát điện hoặc động cơ điện sử dụng cuộn lĩnh vực chứ không phải là nam châm vĩnh cửu đòi hỏi một hiện tại để có mặt trong các cuộn dây lĩnh vực cho các thiết bị để có thể làm việc. Nếu các cuộn dây lĩnh vực không được hỗ trợ, các cánh quạt trong một Máy phát điện công nghiệp có thể quay mà không sản xuất bất kỳ năng lượng điện có thể sử dụng, trong khi cánh quạt của một động cơ có thể không quay ở tất cả.

Máy phát điện nhỏ hơn đôi khi tự kích thích , có nghĩa là các cuộn dây trường được hỗ trợ bởi dòng điện được sản xuất bởi các máy phát điện riêng của mình. Các cuộn dây lĩnh vực được kết nối trong loạt hoặc song song với cuộn dây phần ứng. Khi máy phát điện đầu tiên bắt đầu quay, số lượng nhỏ từ tính dư hiện tại trong lõi sắt cung cấp một từ trường để làm cho nó bắt đầu, tạo ra một dòng điện nhỏ trong phần ứng. Này chảy qua các cuộn dây lĩnh vực, tạo ra một từ trường lớn hơn mà tạo ra một phần ứng lớn hơn hiện tại. Này "bootstrap" quá trình tiếp tục cho đến khi từ trường ở các cấp độ cốt lõi ra do bão hòa và máy phát điện đạt công suất trạng thái ổn định.

Máy phát điện nhà máy điện rất lớn thường sử dụng một máy phát điện nhỏ riêng biệt để kích thích các cuộn dây lĩnh vực lớn hơn. Trong trường hợp một phổ biến nghiêm trọng cúp điện nơi islanding các nhà máy điện đã xảy ra, các kênh có thể cần phải thực hiện một khởi đầu đen để kích thích các lĩnh vực máy phát điện lớn nhất của họ, để khôi phục lại dịch vụ điện của khách hàng. [ 10 ]