Мотор генератор: Рекуперационный мотор-генератор — Энергетика и промышленность России — № 09 (269) май 2015 года — WWW.EPRUSSIA.RU

По этим критериям поиска ничего не найдено

Электродвигатель как генератор — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Всем известно, что работа электродвигателя – это преобразование электрической энергии в механическую. Удастся ли заставить его преобразовывать механическую энергию в электрическую, чтобы использовать электродвигатель как генератор? Благодаря действующему в электротехнике принципу обратимости это возможно. Но нужно четко знать принцип работы агрегата и создать условия, способствующие превращению.

Законы, позволяющие использовать асинхронный электродвигатель как генератор

В генераторе напряжение, обычно подаваемое с аккумулятора, возбуждает в обмотке якоря магнитное поле, вращение же обеспечивается любым физическим устройством. В электродвигателе возможность подачи напряжения на обмотку якоря не предусмотрена. Чтобы он не поглощал, а вырабатывал электроэнергию, магнитное поле необходимо создать искусственно.

В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле ротора «отстает» от поля статора, обеспечивая процесс перехода электроэнергии в механическую энергию. Следовательно, чтобы запустить обратный процесс, нужно сделать так, чтобы поле статора вращалось медленнее поля ротора, либо чтобы оно вращалось в противоположную сторону.

Способы переделки электродвигателя в генератор

Есть два способа «регулировки» магнитного поля статора.

Торможение реактивной нагрузкой

Сделать это можно с помощью мощной конденсаторной батареи. Включите ее в цепь питания двигателя, который работает в обычном режиме. Заряд, накопленный в батарее, будет в противофазе с зарядом, создаваемым питающим напряжением, что приведет к замедлению последнего. После этого двигатель вместо поглощения тока начинает генерировать его, отдавая в сеть.

Любой транспорт на электротяге работает именно благодаря этому эффекту – при «самостоятельном» движении под уклон механическая энергия не требуется, и конденсаторная батарея автоматически подключается к цепи питания. Вырабатываемая энергия подается в сеть, чтобы затем опять преобразоваться в механическую.

Самовозбуждение электродвигателя

Остаточное магнитное поле ротора может произвести ЭДС, достаточное для зарядки конденсатора. Вследствие этого возникает эффект самовозбуждения, что делает возможным переход двигателя в режим генерации электроэнергии. Непрерывность этого процесса обеспечивает конденсаторная батарея, подпитывающаяся от произведенного тока.

Этот способ является более действенным, и именно он подходит, если вы хотите применить асинхронный электродвигатель как генератор.

Что нужно знать, чтобы электродвигатель работал как генератор

При переделке двигателя в генератор следует учитывать следующие технические детали:

• Не пытайтесь использовать электролитические конденсаторы – они не пригодны для подключения в цепь. Вам нужны неполярные конденсаторные батареи.
• В трехфазных машинах конденсаторы могут включаться по схеме «треугольник» или «звезда». В первом случае величина напряжения на выходе выше, а во втором генерация начинается на меньших оборотах ротора. Выбирайте оптимальный для достижения вашей цели вариант.
• Однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором тоже могут генерировать электроэнергию. Запуск осуществляется с помощью фазосдвигающего конденсатора.

Поскольку определить необходимую величину емкости конденсаторной батареи невозможно, остается подбирать ее по весу – он должен быть равен весу двигателя или слегка превышать его.

Насколько эффективно использование электродвигателя в качестве генератора

У использования электродвигателя как генератора есть свои «плюсы»:

• Агрегат достаточно прост в обслуживании и экономичен, поскольку конденсатор получает энергию от остаточного поля ротора и от вырабатываемого тока.
• Практически отсутствуют «побочные» траты энергии на магнитные поля или бесполезный нагрев.

И «минусы»:

• Преобразованный в генератор двигатель чувствителен к перепадам нагрузки.
• Частота вырабатываемого тока часто нестабильна.
• Такой генератор не может обеспечить промышленную частоту тока.

Если в вашем случае преимущества перевешивают недостатки, то применение асинхронного генератора целесообразно.

цены, фотографии, подробный каталог продукции.

«MOTOR» — это один из ведущих отечественных заводов по производству и импорту современного дизель-генераторного оборудования. На данный момент, предлагаемые ими установки успешно используются как в качестве основных, так и резервных источников электроснабжения на самых разнообразных объектах по всей территории Российской Федерации.

В основе работы компании, оборудование которой позиционируется на рынке как высококлассная энергогенерирующая техника по оптимальной цене, лежит многолетняя работа по разработке и совершенствованию технологий и способов производства, поиск поставщиков надежных комплектующих, создание собственной схемы изготовления и сборки наиболее важных узлов и агрегатов будущих электростанций. Помимо этого «MOTOR» проводит планомерную работу по сокращению издержек, что позволяет предлагать потребителям действительно высоконадежную технику, способную обеспечивать полную энергобезопасность объектов самого различного уровня и назначения.

Успешное совмещение передовых технологий, современных производственных площадей и многолетнего опыта позволяет выпускать оборудование высшего класса качества и надежности – дизель-генераторы под брендом «MOTOR», которые строятся на основе двигателей Yuchai, Shangyan, ЯМЗ, Cummins, Doosan и Ricardo. Кроме того, возможна сборка электросиловых установок на базе двигателей таких ведущих зарубежных изготовителей, как: John Deere, Deutz, Volvo, Mitsubishi и Perkins.

Для обеспечения максимальной надежности работы все без исключения модели дизельных электростанций «MOTOR» комплектуются высокочувствительными системами защиты от кратковременных перепадов напряжения, резких скачков нагрузки и постороннего механического воздействия. Помимо этого дизель-генераторы бренда оснащаются современным микро-контроллером SMARTGEN с русскоязычным интерфейсом, который позволяет легко контролировать/регулировать все основные параметры альтернатора и двигателя. Все это в комплексе обеспечивает простоту и удобство эксплуатации генераторного оборудования любого уровня.

Группа Компаний «AllGen» является официальным дистрибьютором компании «MOTOR» на всей территории Российской Федерации и гарантирует оперативность поставки необходимого заказчику оборудования при минимальной стоимости, при этом обеспечивая полный комплекс услуг в любом регионе, а именно: монтажные и пусконаладочные работы; сервисное обслуживание, поставку запасных частей и расходных материалов.

К настоящему моменту «AllGen» успешно реализовала несколько десятков проектов по организации систем автономного энергоснабжения различных объектов, построенных на основе энергогенерирующей техники «MOTOR». На протяжении нескольких лет наши специалисты отслеживали и анализировали качество и надежность работы поставленного заказчикам оборудования, что позволяет сегодня рекомендовать электростанции «MOTOR» как высококлассные системы автономного основного или резервного электроснабжения, оптимально подходящие для работы в российских условиях эксплуатации, а также полностью адаптированные для надежного функционирования в любых климатических зонах нашей страны.

Сотрудничество с нашей компанией — гарантия того, что Вы всегда сможете оперативно получить любую необходимую техническую и информационную поддержку. Штат наших квалифицированных сотрудников имеет специализированное образование, обладает значительным опытом работы с оборудованием производства «MOTOR», прекрасно знаком с их конструктивными параметрами и различной спецификой работы.

Механики починили мотор-генератор с легендарного «Дугласа». Он 70 лет пролежал в болоте, а теперь работает! | Проспект Мира

Инженеры смогли реанимировать умформер легендарного самолета «Дуглас С-47», эвакуированного с Таймыра. Когда-то этот преобразователь обеспечивал высоким напряжением радиокомпас судна, но после аварии 70 лет гнил в болоте. О ремонте рассказали в краевом отделении РГО.

Вот, как выглядел умформер, когда его только достали из болота. Половина аппарата все это время была погружена в воду, и за годы часть деталей просто превратилась в труху под действием коррозии.

Вот табличка преобразователя. Половина ее буквально растворилась в воде, но надпись еще можно прочесть — умформер изготовил завод «The Leland Electric Company» в 1942 году.

Реставрацией «Дугласа» занимается команда поискового отряда «Трасса» Военно-инженерного института СФУ во главе с членом Русского географического общества, участником экспедиции по эвакуации «Дугласа» Александром Матвеевым. Он рассказал, что изначально команда планировала просто очистить умформер и восстановить его внешний вид, а потом поставить на полку в музее.

«Первоначально никто из команды реставраторов не предполагал, что этот кусок глины и ржавчины снова сможет вращаться, мощно гудеть и вырабатывать высокое напряжение. Стояла задача восстановить внешний вид и создать добротный экспонат для будущего музея. Но по мере работ по очистке, отмачиванию, пропитыванию, реставрации утраченных деталей вдруг стало ясно, что устройство не безнадежно. Тут уже возник азарт. А не слабо ли нам?» — рассказал Александр.

Инженерам оказалось не «слабо». Они заменили недостающие детали, восстановили то, что можно было, и провели стресс-тест преобразователя. И он заработал! При этом умформер сохранил 80% оригинальных деталей, что удивительно для сложной аппаратуры, пролежавшей в болоте 70 лет.

Сейчас команда инженеров продолжает восстановление «Дугласа». Уже полностью восстановлены основное шасси самолета и блок управления радиокомпаса, а также вилка хвостового колеса — она переломилась пополам при аварийной посадке борта.

• «Дуглас» изготовили в США во время войны, после чего доставили в СССР по программе ленд-лиза. Самолет участвовал в освоении Севера нашего региона, а в апреле 1947 года у него отказал мотор, и борт совершил аварийную посадку в глухой тундре на Таймыре. Тогда из пассажиров и членов экипажа никто не пострадал.
• Но через три дня командир Максим Тюриков, бортмеханик Виктор Писмарев, бортрадист Алексей Смирнов и шесть пассажиров ушли от самолета, надеясь выйти к ближайшему населенному пункту, и пропали без вести. Останки капитана Максима Тюрикова в 1953 году нашел таймырский оленевод. Оставшихся на месте посадки удалось эвакуировать.

• В 2016-2017 годах красноярское отделение РГО организовало экспедицию по эвакуации самолета из таймырской тундры — сейчас борт находится на реставрации. Борт планируют сделать основным экспонатом будущего парка-музея освоения Севера.

Мотор-генераторные установки

Мотор-генераторные установки

Мотор-генераторные установки (MG) обеспечивают изоляцию нагрузки для компьютеров и других сложных электрических систем. Они также могут выполнять преобразование частоты и используются для тестирования трансформаторов.

• Прочный и надежный: конструкция мотор-генераторной установки по своей сути полностью изолирует генератор от входящей сети. Генератор и оборудование, на которое подается питание, защищены от провалов, скачков или скачков напряжения, которые могут вызвать повреждение.
• Генератор мотор-генераторной установки построен в соответствии со стандартами NEMA и не допускает коротких замыканий и перегрузок.
• Великолепный дизайн и прецизионная конструкция позволяют мотор-генераторным установкам KATO ™ безотказно работать в течение десятилетий при лишь периодическом плановом обслуживании. У наших клиентов есть в повседневной эксплуатации генераторные установки, изготовленные тридцать лет назад.
• Kato Engineering обслуживает все свои устройства, даже те, которые считаются устаревшими по стандартам электронной промышленности.
• Тихая мощность с низким уровнем искажений: благодаря тщательной конструкции обмоток мы можем изготовить генератор с линейными искажениями до 1% THD. Обычно нейтраль на этих машинах не подключена, поэтому третья гармоника практически равна нулю для сбалансированной нагрузки. Путем использования оптимальной высоты звука пятая и седьмая гармоники могут быть существенно исключены, а разумное использование перекоса снижает высшие гармоники, включая гармоники слота.
Высоковольтные мотор-генераторные установки
• Kato Engineering допускают более высокое выходное напряжение, чем доступно с произвольными обмотками, что упрощает или исключает использование входного или выходного трансформатора.
• Наши мотор-генераторные установки также имеют много преимуществ по сравнению с твердотельными системами

При входной частоте 50 или 60 Гц в стандартной комплектации доступны выходные частоты 50, 60 или 400 Гц. Для систем, разработанных по индивидуальному заказу, могут быть выбраны выходы с фиксированной частотой от 25 Гц до 1200 Гц, или мы можем обеспечить плавно регулируемую частоту с помощью частотно-регулируемого привода на двигателе. Мощность варьируется от 10 кВА до 25 000 кВА и выше, в зависимости от требований системы.

Как правило, Kato Engineering поставляет программируемую на заводе панель управления ПЛК для обеспечения полной системы преобразования энергии или изоляции.Панель обычно монтируется на единицу, но также может быть отдельно стоящей или настенной. Панель будет включать в себя пускатель двигателя, выходной автоматический выключатель, счетчик, защитное реле, регулятор напряжения и любые другие необходимые компоненты. Также доступно ручное и автоматическое параллельное подключение.

Наша базовая линия имеет следующие характеристики:

Дополнительные мотор-генераторные установки с органами управления

Переменная частота
Ride through: доступно для всего диапазона кВА
Параллельные системы управления: доступно для диапазона кВА

Общие опции продукта

Всепогодные кожухи и воздушные фильтры
Крепление на прицепе
Распределительные панели
Индивидуальные системы управления
Пусковое устройство с пониженным током (более низкий пусковой ток, чем при полном напряжении)

Доступны стандарты и сертификаты

Конструктивные особенности

Посмотреть брошюру

Мотор-генераторные установки — системы питания и средства управления

Мотор-генераторные установки (также называемые MG) обеспечивают чистую и надежную электроэнергию, изолируя электричество в системе. Электричество приводит в действие двигатель, который вращает генератор, чтобы произвести новое электричество. Мотор-генератор очищает и кондиционирует мощность, одновременно отключая нагрузку. Кроме того, мотор-генератор поглощает гармоники нагрузки и выдает чистый синусоидальный выходной сигнал.

Изолирующие двигатели-генераторы:

Мотор-генераторная установка предлагает множество преимуществ, которые идеально подходят для любой критической нагрузки. Некоторые из этих преимуществ включают гальваническую развязку, поглощение гармоник нагрузки, синусоидальную форму волны и фильтрацию.Однако они также обладают естественной коммутацией, надежностью и длительным сроком службы, то есть EOL. Мотор-генераторные установки также упрощают программы технического обслуживания. В результате это обеспечивает превосходную надежность, значительно снижает стоимость владения и устраняет дорогостоящие нарушения питания.

Power Systems & Controls преподает на многих курсах наши продукты и технологии. Один из этих классов — «Введение в двигатели-генераторы».

Мотор-генераторная установка компании PS&C идеально подходит для систем регулирования мощности из-за своей упрощенной конструкции.По сравнению с эквивалентными статическими стабилизаторами мощности набор MG имеет больше преимуществ. Кроме того, механический вал двигателя-генератора изолирует электрическую нагрузку от поступающих помех. Сюда входят пики, шалфеи, гармоники и другие аномалии. Этого нельзя добиться с помощью статических стабилизаторов мощности. Кроме того, механический вал обеспечивает электрическую изоляцию. Изоляция — одна из основных причин, по которой было выбрано роторное решение. Гальваническая развязка возможна, поскольку двигатель и генератор четко разделены своими собственными тщательно заземленными рамами, которые механически связаны друг с другом посредством точной муфты.Это механическое разделение — единственный способ электрически отделить энергосистему от нагрузки.

Промышленный мотор-генератор — Энергетические системы и средства управления

серии IMG

IMG серии — это промышленный мотор-генератор , который обеспечивает полную электрическую изоляцию от колебаний напряжения, скачков, понижений напряжения и электрических помех в обычном источнике электросети. Это достигается за счет муфты между двигателем и генератором.IMG серии построен с асинхронным двигателем и синхронным генератором и поставляется в вертикальной или горизонтальной конфигурации. Следовательно, IMG серии представляет собой гибкое и экономичное решение для решения проблем с качеством электроэнергии. Следующий список преимуществ — это лишь небольшая часть основных моментов, которые выделяют IMG серии как грозный инструмент с выдающимися рабочими характеристиками. Самый примечательный атрибут — это промышленная машина с гальванической развязкой.Следовательно, машина, которая защитит ваши критические нагрузки от наказания, наложенного коммунальным предприятием.

PS&C может работать с одним или двумя подающими устройствами. Двигатель рассчитан на реальную мощность, а генератор рассчитан на качество электроэнергии. Таким образом, IMG серии может остановить перебои в работе существующей электросети и впоследствии заблокировать все сбои в линии, в том числе те, которые отражаются на электросети. Он также имеет самую низкую стоимость установки и обслуживания в отрасли. Технология PLC контролирует и контролирует все функции IMG. В результате промышленный мотор-генератор является очень прочным оборудованием и имеет длительный EOL более 20-30 лет .

Прежде всего, для некоторых приложений требуется более 100 мс сквозного прохода, PS&C также создает версию «Ride-Thru» серии IMG (промышленный двигатель-генератор). Модель с прямым доступом, называемая IMG-RT , обеспечивает защиту от перебоев в подаче электроэнергии в случае кратковременных отключений, таких как операции по повторному закрытию электросети. Прочный промышленный комплект M-G способен выдерживать 40% -ное падение входного напряжения в течение 30 секунд без воздействия на нагрузку. Несмотря на то, что системы разработаны в первую очередь как стабилизаторы мощности, они обеспечивают сквозную работу с 5.От 5 до 8,0 циклов , в зависимости от размера и типа системы. Системы электродвигателей IMG серии доступны с цветным сенсорным дисплеем, который упрощает все функции оператора. Доступны и другие варианты, включая три уровня шумоподавления.

Motor Generator — обзор

Типы и функции двигателей

Электрический двигатель / генератор M / G требуется для зарядки и разрядки накопленной кинетической энергии в маховике.Индукционные машины, машины с постоянным магнитом и синхронные машины с переменным сопротивлением обычно используются для накопления энергии маховиком [56]. Индукционные машины обычно дешевле и проще в производстве, и они могут быть изготовлены из высокопрочных материалов. Поскольку в них не используются постоянные магниты, нет необходимости беспокоиться о размагничивании и потерях, когда маховик вращается в вакууме. Однако из-за более низкой плотности мощности, ограниченной скорости и высокой температуры ротора они не являются наиболее подходящим кандидатом для сверхвысоких скоростей.Они также имеют низкий коэффициент мощности при небольшой нагрузке, высоком пусковом токе намагничивания, а регулирование скорости асинхронной машины сложнее по сравнению с машинами с постоянным магнитом и синхронными машинами с переменным сопротивлением.

Синхронные машины с переменным сопротивлением имеют низкие потери при запуске, они имеют высокий КПД, высокую удельную мощность и относительно легко рассеивают тепло. В них не используются постоянные магниты, поэтому нет проблем с размагничиванием и потерями, когда маховик вращается в вакууме.Роторы могут изготавливаться из высокопрочных и недорогих материалов. Однако они обладают сложными конструктивными особенностями, сложны в изготовлении, имеют низкий коэффициент мощности, имеют пульсации крутящего момента, вибрацию и шум, а их скорость трудно регулировать. У них также более высокая стоимость производства по сравнению с индукционными машинами.

Синхронные машины с постоянными магнитами имеют более высокую удельную мощность, эффективность, плотность крутящего момента, коэффициент мощности с диапазоном нагрузки и скорости, плотность нагрузки, более высокую скорость.Однако они имеют высокую стоимость из-за использования магнитов, риска размагничивания и сложных проблем управления температурным режимом.

Некоторые нестандартные конструкции машин также были исследованы для применения в маховиках для накопления энергии [57]. Безподшипниковые униполярные машины переменного тока, машины с осевым потоком на постоянных магнитах, многофазные электрические машины, машины с массивом постоянных магнитов Хальбаха [57]. Бессердечниковая машина с постоянными магнитами для применения в качестве накопителя энергии без вала с магнитным левитированием маховика представлена ​​в [58].В этой статье описывается использование статора без сердечника или железа и левитирующего маховика с магнитным подшипником. Таким образом, обмотку можно разместить на стационарной конструкции. Предлагаемая конструкция идентична существующей бесконтактной машине для работы в вакууме и имеет удерживающую конструкцию на земле. Крепление обмоток к основанию с помощью удерживающих конструкций, расположенных на земле, отличается высокой прочностью, надежностью и простой механической конструкцией с точки зрения изготовления и обслуживания.

Требования к мощности, скорости и крутящему моменту для накопителя энергии с маховиком показаны на рис.51. Номинальная частота вращения составляет ω, ₁ , номинальный крутящий момент составляет T, _{, , номинал} , а номинальная мощность составляет P, _{, номинал} . Время, необходимое для зарядки маховика до номинальной скорости в моторном режиме, составляет т ₁ . В течение этого периода входная мощность и частота вращения маховика увеличиваются до номинальной мощности и номинальной скорости. В течение т ₁ до произвольного времени т ₂ маховик вращается с минимальной мощностью и крутящим моментом, обозначенными P ₁ и T ₁ , соответственно, в вакууме при постоянная номинальная скорость.Эта мощность зависит от типа двигателя, потерь и эффективности насоса, необходимого для создания вакуума.

Рис. 51. Требования к конструкции электрической машины для маховикового накопителя энергии.

Маховик работает в генераторном режиме в течение т ₂ до т ₃ и разряжается с постоянной мощностью, при этом его частота вращения снижается от номинального значения до ω ₂ об / мин .Временные интервалы t ₃ — t ₂ можно легко найти из кинетической энергии вращения Δ E и соотношения между мощностью и энергией следующим образом:

(57) ΔE = 12Jω12 − ω22

(58) Paverage = ΔEt3 − t2

, где J — момент инерции, ω ₁ и ω ₂ представляют начальную и конечную скорости маховика соответственно. В идеальном случае время, необходимое маховику для достижения ω ₂ , при средней мощности P _{средней} составляет t ₁ .Генератор должен обеспечивать постоянную мощность P _{номинальной} в течение т ₂ и т ₃ . Электродвигатель / генератор должен генерировать постоянную мощность P _{номинальной} , в то время как скорость уменьшается с ω ₁ и ω ₂ об / мин. Время t ₂ может быть любым произвольным временем в соответствии с требованиями к накоплению энергии. Кроме того, могут быть некоторые ограничения для t ₂ из-за работы маховика в условиях вакуума.

Неэффективность экономии мотор-генераторных установок

Может быть, вы чувствуете, как и многие другие, что нет настоятельной причины заменять ваши старые мотор-генераторы (M-G) более современными твердотельными контроллерами. В конце концов, они могли добросовестно работать в течение многих лет с минимальными требованиями к техническому обслуживанию. Но если вы посмотрите на преимущества конвертации, вы можете быть шокированы. В типичных приложениях отсрочка перехода на твердотельные накопители постоянного тока не только стоит больших денег, но, вероятно, также влияет на качество и эффективность производства.

Зачем конвертировать?

Одним из очевидных преимуществ твердотельных контроллеров постоянного тока является экономия на затратах на техническое обслуживание. Они устраняют необходимость периодической смазки и замены подшипников и щеток. Также можно забыть о периодической перемотке и ремонте генератора постоянного тока.

Твердотельные контроллеры

по своей природе надежны и не зависят от многих условий окружающей среды, которые сокращают срок службы комплектов M-G. Кроме того, твердотельные накопители имеют модульную конструкцию, а это означает, что для замены блока достаточно просто вынуть один блок и заменить его другим. В случае возникновения проблемы, связанной с приводом, их модульность, а также возможность самодиагностики, доступной для твердотельных контроллеров, позволят вам приступить к работе с минимальным временем простоя.

Удовлетворение различных потребностей приложений — это только вопрос перепрограммирования программного обеспечения контроллера, а не обширная модификация оборудования. Кроме того, канал связи между контроллерами часто доступен для объединения в сеть нескольких приводов в скоординированной системе.

Регулирование скорости твердотельных накопителей с помощью обратной связи цифрового тахометра примерно в 100 раз лучше, чем при использовании системы обратной связи аналогового тахометра, которая обычно используется с мотор-генераторными установками — 0.01% для цифровой системы по сравнению с 1% для аналоговой. Это означает, что переход на систему цифрового управления повысит точность станка, возможно, увеличит производительность и сократит брак.

Экономика конверсии

Возможно, наиболее веской причиной перехода на твердотельные приводы постоянного тока является возможность значительной экономии энергии и снижения эксплуатационных расходов. Например, два вращающихся элемента мотор-генераторной установки работают с КПД всего от 72% до 81%. Но твердотельные приводы, когда они используются вместе с линейным трансформатором, работают с КПД выпрямителя-трансформатора от 95% до 97%.Заменив твердотельный привод постоянного тока на двигатель-генераторную установку и используя существующий двигатель постоянного тока, можно повысить эффективность привода с 18% до 33%.

Когда полупроводниковый выпрямитель под напряжением работает без нагрузки (когда оборудование остановлено), типичный коэффициент потерь составляет от 0,6% до 0,7% от номинальной мощности источника питания. Но вращающийся двигатель-генератор испытывает потери холостого хода от 10% до 12% от его номинальной полной нагрузки из-за потерь на трение, ветер и возбуждение.

Пример: Твердотельный привод заменяет двигатель-генератор, но двигатель постоянного тока сохраняется.Двигатель постоянного тока мощностью 100 л.с. при КПД 88%. Машина работает 10 часов в день, 6 дней в неделю и более 3000 часов в год. Стоимость электроэнергии 0,06 $ / кВтч. Без учета штрафов по коэффициенту мощности, эксплуатационные расходы составляют:

Где:
C _o = Эксплуатационные расходы, долл.
C _e = Стоимость электроэнергии, долл. США / кВт-час
P = Номинальная мощность двигателя, л.с.
T = Время работы , ч
мкм = КПД двигателя,%
мкк = КПД преобразователя,%

Продолжить на странице 2

Средний КПД мотор-генераторной установки составляет 73% по сравнению с 96% для твердотельного привода постоянного тока (исходя из типичного рабочего цикла работы / останова и регулируемой скорости).Следовательно:

Эксплуатационные расходы с использованием мотор-генератора = 15 259 долл. США ÷ 0,73 = 20 902 долл. США

Эксплуатационные расходы с использованием твердотельного накопителя = 15 259 долларов 40,96 = 15 895 долларов

Экономия эксплуатационных расходов при модернизации = 5 007 долл. США *

Ориентировочная стоимость ремонта мотор-генераторной установки мощностью 100 л.с. = 5000 долларов США

Экономия из собственного кармана в первый год = 10 007 долларов *

Рекомендации по преобразованию

Очевидно, что есть много преимуществ дооснащения мотор-генераторных установок твердотельными приводами постоянного тока.Но, чтобы обеспечить успешное преобразование, рассмотрите эти вопросы.

Требуется ли регенерация? Мотор-генераторные установки по своей природе являются рекуперативными, а твердотельные приводы постоянного тока могут быть такими, если указана эта функция. Рекуперативная способность часто используется для многоциклических приложений для контролируемого замедления и тех, где нагрузка может вызвать капитальный ремонт двигателя и потребовать удержания крутящего момента. Типичные области применения, требующие рекуперативных приводов, включают разматыватели, намотчики, краны, подъемники, лифты и питатели прессов.

Легко определить, восстанавливается ли привод. Просто установите амперметр постоянного тока с нулевым центром и наблюдайте за направлением тока. Если текущий поток одновременно положительный и отрицательный, мощность одновременно приводится в движение и регенерируется.

Поскольку твердотельный привод постоянного тока не является регенеративным по своей природе, не забудьте указать регенеративную способность при модернизации, если приложение требует этого.

Соответствует ли якорь контроллера и возбуждение двигателя двигателю постоянного тока? Наверное, нет.Стандартное напряжение возбуждения для полупроводникового контроллера составляет 150 В, тогда как двигатели, питаемые от комплектов M-G, обычно имеют якоря и поля, рассчитанные на 230 или 240 В. Таким образом, требуется контроллер постоянного тока, соответствующий номинальным характеристикам якоря и имеющий дополнительный возбудитель возбуждения, рассчитанный на соответствие напряжению и току возбуждения двигателя. Некоторые производители предлагают быстрые и недорогие комплекты для обеспечения необходимого напряжения и тока возбуждения.

Какое напряжение и частота в линии электропередачи? Многие первичные двигатели в установках M-G работают при напряжении 380, 460, 575 или другом напряжении, рисунок 1.

Обычно требуется твердотельный привод постоянного тока с шестью тиристорами для подачи 240 В постоянного тока, необходимого для многих существующих двигателей. Такой контроллер обычно требует входного напряжения 230 В постоянного тока. Если линейное напряжение отличается от 230 В постоянного тока, потребуется изолирующий трансформатор, рис. 2.

Требуется ли дроссель якоря для правильного переключения двигателя постоянного тока на питание тиристора? Конфигурация с шестью мостами SCR контроллера постоянного тока обычно дает достаточно плавную форму волны, чтобы обеспечить удовлетворительную работу двигателя постоянного тока мотор-генераторной установки (конструкции 1950 года или позже) без дросселя якоря.

Но если при запуске возникает чрезмерный нагрев или чрезмерное искрение или искрение на щетках, следует установить дроссель якоря. Хорошее практическое правило для определения размера дросселя постоянного тока — выбрать дроссель с удвоенной индуктивностью двигателя и согласовать его номинальный ток с током якоря двигателя при полной нагрузке.

Дроссель следует устанавливать последовательно между выходом постоянного тока контроллера и двигателем. Кроме того, переход от сплошных щеток к раздельным угольным щеткам улучшит коммутацию при мощности шести тиристоров.

Можно ли адаптировать рабочее место оператора? К сожалению, существующее рабочее место оператора, вероятно, придется заменить или модифицировать, чтобы получить надлежащее сопротивление потенциометра скорости. Уточните у производителя правильные значения сопротивления и мощности.

Какие еще необходимы специальные функции? Проверьте приложение на наличие других необходимых функций, таких как динамическое торможение, реверсирование, блокирующие контакты или удаленные опорные сигналы для надлежащего взаимодействия с машиной.

Насколько экономично сохранять имеющийся двигатель? Если сохранение существующего двигателя постоянного тока требует добавления дорогостоящих компонентов, может быть более экономичным заменить всю систему двигатель-генератор, включая двигатель. Например, стоимость специального полевого источника питания, изолирующего трансформатора и дросселя может превышать стоимость нового двигателя постоянного тока. Как правило, небольшую мотор-генераторную установку можно экономично заменить недорогим однофазным контроллером постоянного тока и двигателем.

Рэй Хемейер — старший специалист по приводам постоянного тока в Reliance Electric Co., Кливленд.

* Если диск SCR часто работает на низких скоростях и применяются штрафы за коэффициент мощности, фактическая экономия в долларах может быть меньше расчетной.

Родственная статья

Нанодатчики с автономным питанием

Разница между двигателем и генератором | Linquip

Сегодня двигатели и генераторы стали обычным электрическим инструментом, который используется почти во всех электроприборах. Оба они представляют собой электрические устройства, которые изменяют одну форму энергии на другую и претерпели множество изменений.Хотя их требования к оборудованию схожи, двигатели и генераторы различаются по своему рабочему поведению. В этой статье мы подробнее рассмотрим разницу между двигателем и генератором. Продолжайте читать этот новый блог в Linquip, чтобы узнать о них больше.

Что такое мотор?

Двигатель — это разновидность электрической машины, преобразующей электрическую энергию в механическую. Электродвигатели получают энергию либо от источников постоянного тока (DC), таких как батареи, автомобили или выпрямители, либо от источников переменного тока (AC), таких как электросеть, инверторы или электрические генераторы.

Компоненты двигателя и принципы работы следующие.

• Статор
• Ротор
• Вал
• Коммутатор
• Кисти

При включении питания щетки подают ток на коммутаторы. Эти коммутаторы прикреплены к вращающимся катушкам, по одной на каждом конце. Ток проходит от коммутаторов в катушку, расположенную между полюсами постоянных магнитов статора. Когда в катушке движется ток, вокруг катушки индуцируется магнитное поле.

Это магнитное поле вступает в контакт с магнитным полем постоянных магнитов, и из-за характеристик магнетизма полюса отталкиваются друг от друга и, в отличие от притяжения полюсов, катушка начинает вращаться. Когда ротор вращается, прикрепленный к нему вал также вращается, тем самым преобразуя приложенную электрическую энергию в механическую.

Что такое генератор?

Генератор работает с обратным потоком энергии, преобразуя механическую энергию в электрическую.Требования к оборудованию генератора такие же, но принцип работы отличается. Здесь, когда к валу прикладывается механическая энергия, ротор вращается, и это движение ротора между постоянными магнитами начинает генерировать электричество внутри катушек ротора. Это электричество собирается щетками.

Разница между двигателем и генератором

Существует описание разницы между двигателем и генератором с учетом нескольких факторов.Следующие факторы показывают основные различия между ними в таблице ниже.

Параметр	Двигатель	Генератор
Функция	Преобразует электрическую энергию в механическую энергию	Преобразует механическую энергию в электрическую.
Принцип работы	Принцип работы двигателя основан на проводнике с током, который испытывает силу, когда он находится в магнитном поле.	Принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции.
Правило	Правило левой руки Флеминга	Правое правило Флеминга
Приводная сила вала	Вал электродвигателя приводится в движение магнитной силой, которая возникает между якорем и полем.	Вал электрогенератора соединен с ротором, который приводится в движение механической силой.
Электричество	Использует электричество.	Вырабатывает электричество.
Текущее использование	В двигателе ток подводится к обмотке якоря.	В генераторе ток создается в обмотке якоря.
Источник энергии	Электрические сети, электроснабжение	турбины паровые, гидротурбины, двигатели внутреннего сгорания
ЭДС	Электродвигатель выдает ЭДС глубинки на цепь	Генератор выдает ЭДС на подключенную нагрузку.
Приложение	Автомобили, лифты, вентиляторы, насосы и др.	В цепях электропитания на производстве, для лабораторных испытаний, общего освещения, питания батарей и т. Д.
Пример	Вентиляторы потолочные, автомобили, мотоциклы и т. Д.	На электростанциях генератор используется для выработки электроэнергии.

Разница между двигателем и генератором указана ниже.

• Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, а генератор — наоборот.
• Двигатель работает на основе проводника с током, который испытывает силу, когда он находится в магнитном поле. Однако принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции.
• Двигатель следует правилу левой руки Флеминга, а генератор — правилу правой руки Флеминга.
• Вал двигателя приводится в движение магнитной силой, развиваемой между якорем и обмотками возбуждения, тогда как в случае генератора вал прикреплен к ротору и приводится в движение механической силой.
• Электроэнергия используется в двигателе, но генератор производит электричество.
• Ток должен подаваться на обмотки якоря в случае двигателя, а в генераторе ток создается в обмотках якоря.
• Двигатели получают энергию от электрических сетей и электроснабжения, в то время как генераторы получают энергию от паровых турбин, водяных турбин и двигателей внутреннего сгорания.
• Электродвигатель выдает ЭДС на контур, в то время как генератор выдает ЭДС на подключенную нагрузку.
• Двигатели используются в автомобилях, лифтах, вентиляторах, насосах и т. Д., Тогда как генераторы используются в цепях электропитания в промышленности, при испытаниях в лаборатории, общем освещении, питании батарей и т. Д.
• Примером двигателя является электромобиль или велосипед, в котором электрический ток подается на машину или устройство, и он преобразуется в механическое движение, и в результате автомобиль или велосипед движется. Примером генератора является то, что на электростанциях турбина используется как устройство, которое преобразует механическую энергию силы воды, падающей с плотины, для выработки электроэнергии.

Итак, это все, что вам нужно знать о разнице между двигателем и генератором. Если вам понравилась эта статья, дайте нам знать, что вы думаете, оставив ответ в разделе комментариев. Будем рады узнать ваше мнение о статье. Есть ли вопросы, в которых мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на Linquip, чтобы получить самый профессиональный совет от наших экспертов.

Демонстрация двигателя / генератора

Можно использовать идентичные генераторы с ручным приводом, чтобы показать, что генератор может работать как двигатель, и наоборот.Если механическая энергия передается в одно из устройств путем поворота рукоятки, может производиться электрическая энергия. Если эта электрическая энергия в виде напряжения приложена к другому, то может быть произведена механическая энергия (моторное действие). На видео ниже кривошип одного из устройств поворачивается для передачи механической энергии, в результате чего на выходе выделяется электрическая энергия. Ручка другого устройства повернута, потому что электрический ввод работает как двигатель.Последний отрезок пленки выравнивает ручки устройств и затем поворачивает генератор на 1 оборот. Вы можете заметить, что ручка «двигателя» поворачивается примерно на 60% оборота, что указывает на эффективность примерно 60% для замены генератора / двигателя. Но это почти вдвое выше эффективности системы производства электроэнергии в США, которая дает электричество с КПД около 33%! Причина в том, что эта пара генератор / двигатель не должна проходить через «тепловое узкое место», накладываемое вторым законом термодинамики на обычные электростанции, которые работают как тепловые машины. Высокая эффективность передачи энергии от генератора к двигателю находит широкое применение при эксплуатации дизель-электрических локомотивов. Трудно механически передать энергию от мощных дизельных двигателей на колеса локомотива, которые имеют металлический контакт со стальными рельсами с низким коэффициентом трения. Похожие записи Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка 16.11.202407.10.2024 Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн 12.11.202407.10.2024 Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение 12.11.202407.10.2024 Автор alexxlab Просмотр всех записей alexxlab → Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт