Zavedení
V oblasti zařízení pro výrobu energie se revolvingové - pole - typové alternátory široce používají ve stanicích vodní energie,Větrná turbína, a průmyslové odvětví kvůli jejich vysoké účinnosti výroby energie. Jejich provoz však ve skutečnosti těží z interního konektoru pro skluzu. V tomto článku se ponoříme hluboko do funkcí, pracovních principů a podrobností o prokluzových kroužcích v alternátoru.
Co je to revolvingové pole - typ alternátoru?
Alternátor typu Revolving -Field - se liší od tradičních revolvingových - alternátorů kotvy. Jejím jádrem je, že systém magnetického pole (rotor) se otáčí, zatímco vinutí kotvy (stator) zůstává stacionární. Tento design se vyhýbá problémům, jako je opotřebení drátu a riziko jisker způsobených vysokou rychlostní rotací vinutí kotvy v tradičních alternátorech. Proto jsou dobře - vhodné pro použití v systémech výroby energie s vysokým výkonem a napětí.
Pracovní princip prokluzových prstenů v alternátoru
V generátoru prokluzu jsou nainstalovány kroužky na hřídeli alternátoru a jsou spojeny s vinutím excitace rotoru. Jejich základní funkcí je poskytovat přímý - proudový (DC) excitační proud do rotačního rotoru, což umožňuje rotoru generovat stabilní magnetické pole.
(1) Vstup excitačního proudu:Zařízení je připojeno k externímu zdroji napájení stejnosměrného proudu a jeho rotor se neustále otáčí. Vodivé kroužky ve prokluzových kroužcích přicházejí do kontaktu s uhlíkovými kartáči a přenášejí proud na vinutí rotoru.
(2) Generování magnetického pole:Po podání navinutí rotoru se vytvoří silné magnetické pole, které se otáčí s rotorem a prořezává se přes vinutí statoru.
(3) Výroba energie prostřednictvím elektromagnetické indukce:Při vinutí statoru alternátoru je indukován střídavý proud a je přímo na výstup do napájecí mřížky.
Výhody skluzových prstenů v tomto alternátoru
1. Nepřetržité napájení
Slip kroužky zajišťují, že DC napájení proudí nepřetržitě do otočného vinutí magnetického pole. V opačném případě by jakékoli přerušení napájení do vinutí magnetického pole mohlo vést k náhlému poklesu nebo dokonce ke ztrátě síly magnetického pole. To by mohlo narušit napájení z velkých elektráren do městských domácností a veřejných zařízení.
2. Méně údržby
Ve srovnání s tradičními revolvingovými - alternátory kotvy může náhradní cyklus skluzových prstenů a uhlíkových kartáčů dosáhnout několika let. Navíc, protože skluzové prsteny nesou pouze malý excitační proud (1% - 5% výkonu rotoru), elektrické jiskry a opotřebení v jejich vnitřních kontaktních bodech jsou výrazně sníženy.
3. Zjednodušený design
Klouzavé kroužky usnadňují celkovou strukturu alternátoru. Udržováním stacionární kotvy je elektrické připojení externího zatížení alternátoru snadněji spravovat, což eliminuje potřebu vypořádat se se složitými obvody na výstupní straně.
Požadavky na skluzové prsteny v tomto alternátoru
Vodivost
Podle standardů elektrotechniky (IEEE) musí mít prsteny skluzu vysokou elektrickou vodivost. Vezměte jako příklad vodivý prsten. Elektrická vodivost mědi je přibližně 5,96 × 10 ° S/m při 20 stupních. Stříbrná - pokovená měď může dále zvýšit vodivost, přičemž stříbro má elektrickou vodivost asi 6,30 × 10 ° S/m. Vysoká vodivost umožňuje, aby DC napájení bylo přesněji přenášeno z kartáčů na excitační vinutí.
Nosit odpor
Vzhledem k tření mezi kartáči a skluzovými kroužky podléhají kroužkům skluzu kontinuálního mechanického opotřebení. V alternátorech se odolné materiály odolné proti prokluzu často používají k prodloužení jejich životnosti, jako jsou tvrzené slitiny mědi nebo speciální povlaky.
Izolace
Izolace mezi prokluzovými kroužky a hřídelí a také mezi jednotlivými kruhy skluzu musí splňovat specifické požadavky na dielektrickou sílu. Izolace musí odolat napětí bez rozpadu, zejména v alternátorech s vysokým napětím. Epoxidová pryskyřice nebo slída se často používají jako izolační materiál pro skluzové prsteny kvůli jejich vysoké dielektrické síle a tepelné stabilitě.
Rozšíření přenosu signálu
Moderní alternátory často integrují přenos signálu senzorového signálu (jako je monitorování teploty a rychlosti) sklizeňskými kroužky, což vyžaduje, aby kruhy skluzu podporovaly multi -kanálovou komunikaci s nízkým obsahem šumu. Proto dáváme přednost skluzovým prstencům navrženým s více kanály přenosu signálu.
Často kladené otázky
Otázka: Způsobí poškození skluzových kroužků alternátor k vypnutí?
A: Ano. Pokud mají zazvonění skluzu špatný kontakt, bude přerušen excitační proud rotoru, magnetické pole zmizí a alternátor nebude schopen napětí napětí.
Otázka: Existuje nějaká technologie pro nahrazení skluzových prstenů?
Odpověď: Ano, bezkartáčové excitační systémy mohou nahradit skluzové kroužky rotujícími usměrňovači. Jejich náklady jsou však relativně vysoké a většinou se používají v leteckých nebo vysokopojích průmyslových scénářích.
Otázka: Vyžadují prsteny skluzu pravidelnou údržbu?
A: Ano. Obvykle kontrolujeme opotřebení kartáčů uhlíku každých šest měsíců a vyčistíme oxidovou vrstvu na povrchu skluzu. Obecně lze říci, že pokud jsou správně udržovány, lze prokluzovat kroužky po dlouhou dobu.
Otázka: Mohou skluzovat prsteny bez štětců?
Odpověď: V tradičních revolvingových - pole - typových alternátorech jsou kartáče nezbytné pro kontaktování prstenů skluzu a přenosu energie. Existují však také některé pokročilé návrhy, které používají bezkartáčové systémy, ale pracují na různých principech.
Závěr
Slip kroužky zajišťují stabilitu magnetického pole rotoru v revolvingovém - typu alternátoru prostřednictvím dynamického - přenosového mechanismu statického proudu. Zjednodušují design alternátoru, poskytují nepřetržité napájení a udržují spolehlivost.
Navzdory vzestupu bezkartáčové technologie budou prokluzové kroužky stále jádrem složek středních a velkých - velkých alternátorů. A to, co musíme udělat, je důkladně porozumět designu skluzových prstenů. Pokud vás to zajímá, zanechte prosím komentář neboKlikněte zdediskutovat s námi.