सिंक्रोनस जनरेटर सिद्धांत। तुल्यकालिक जनरेटर और मोटर्स

सिंक्रोनस मोटर्स। डिजाइन, कार्रवाई का सिद्धांत

एक अतुल्यकालिक मोटर के विपरीत, एक तुल्यकालिक मोटर की घूर्णी गति विभिन्न भारों के तहत स्थिर होती है। सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग निरंतर गति मशीनों (पंप, कम्प्रेसर, प्रशंसक) को चलाने के लिए किया जाता है।
  एक समकालिक विद्युत मोटर के स्टेटर में एक विंडिंग लगाई जाती है जो तीन-चरण के वर्तमान नेटवर्क से जुड़ी होती है और एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इंजन के रोटर में एक उत्तेजना घुमावदार के साथ एक कोर होता है। संपर्क रिंग के माध्यम से उत्तेजना घुमावदार एक डीसी स्रोत से जुड़ा हुआ है। उत्तेजना घुमावदार वर्तमान एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो रोटर को चुंबकित करता है।
  सिंक्रोनस मशीनों के रोटार पोल-पोल (स्पष्ट ध्रुवों के साथ) और अंतर्निहित पोल (अंतर्निहित पोल के साथ) हो सकते हैं। अंजीर में। 1 ए एक ध्रुव-ध्रुवीय रोटर के कोर 1 को प्रोट्रूडिंग ध्रुवों के साथ दिखाता है। कॉइल उत्तेजना के ध्रुवों पर स्थित हैं। चित्रा 1 बी एक अंतर्निहित ध्रुवीय रोटर को दर्शाता है, जो एक फेरोमैग्नेटिक सिलेंडर है। रोटर की सतह पर, खांचे को अक्षीय दिशा में पिघलाया जाता है, जिसमें एक्सोलिएंट घुमावदार 2 रखी जाती है।

मॉडल पर एक तुल्यकालिक मोटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें (छवि 11)।

एक तुल्यकालिक जेट इंजन एक तुल्यकालिक मोटर है, जिसके रोटर पर कोई फ़ील्ड वाइंडिंग नहीं होती है।

एक समकालिक जेट इंजन का रोटर फेरोमैग्नेटिक मैटेरियल से बना होता है और इसमें स्पष्ट रूप से ध्रुव होना चाहिए। स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र रोटर को चुम्बकित करता है। एक स्पष्ट-पोल रोटर में ध्रुव के अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ कुल्हाड़ियों के साथ अलग-अलग चुंबकीय प्रतिरोध होते हैं। स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं झुकती हैं, कम चुंबकीय प्रतिरोध के साथ रास्ते पर जाने की कोशिश कर रही हैं। चुंबकीय क्षेत्र की विकृति का कारण होगा, बल की रेखाओं के लोचदार गुणों के कारण, जेट टोक़ जो स्टेटर फ़ील्ड के साथ रोटर को संतुलित रूप से घुमाता है।
  यदि ब्रेकिंग टॉर्क को घूर्णन रोटर पर लागू किया जाता है, तो रोटर के चुंबकीय क्षेत्र की धुरी स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के अक्ष के सापेक्ष कोण θ के माध्यम से बदल जाएगी।
  बढ़ते भार के साथ, यह कोण बढ़ता है। यदि लोड एक निश्चित स्वीकार्य मूल्य से अधिक हो जाता है, तो इंजन बंद हो जाएगा, सिंक्रनाइज़ेशन से बाहर गिर जाएगा।
  सिंक्रोनस मोटर्स में कोई स्टार्टिंग टॉर्क नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि स्थिर रोटर पर विद्युत चुम्बकीय टोक़ अभिनय, वैकल्पिक वर्तमान की अवधि टी के दौरान दो बार अपनी दिशा बदलता है। इसकी जड़ता के कारण, रोटर के पास आवश्यक संख्या में क्रांतियों को स्थानांतरित करने और विकसित करने का समय नहीं है।
  वर्तमान में, एक तुल्यकालिक मोटर की अतुल्यकालिक शुरुआत का उपयोग किया जाता है। रोटर पोल के खांचे में अतिरिक्त शॉर्ट-सर्कुलेटिंग वाइंडिंग फिट होती है।
  स्टेटर का घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र एक छोटी-सी सर्कुलेटिंग वाइंडिंग में एड़ी धाराओं को प्रेरित करता है। जब ये धाराएँ स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, तो एक अतुल्यकालिक विद्युत चुम्बकीय गति बनती है, जिससे रोटर घूमता है। जब रोटर गति स्टेटर फील्ड रोटेशन आवृत्ति के पास जाती है, तो इंजन को सिंक्रोनिज्म में खींचा जाता है और एक सिंक्रोनस गति से घूमता है। शॉर्ट-सर्कुलेटिंग वाइंडिंग क्षेत्र के सापेक्ष नहीं चलती है, इसमें एड़ी धाराएं प्रेरित नहीं होती हैं, अतुल्यकालिक शुरुआती क्षण शून्य के बराबर हो जाता है।

उपकरण और ऑपरेशन का सिद्धांत। सिंक्रोनस मशीनों का उपयोग मुख्य रूप से जनरेटर के रूप में किया जाता है। इन्हें यांत्रिक ऊर्जा में विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए बिजली संयंत्रों में स्थापित किया जाता है।

सिंक्रोनस जनरेटर में एक स्थिर स्टेटर 2 (चित्र। 196, ए) होता है, जिस पर तीन वाइंडिंग (ए - एक्स, बी वाई, सी - जेड), और डंडे के साथ एक घूर्णन रोटर 1 होता है, जिस पर ओएफ की उत्तेजना घुमावदार स्थित होती है। एक स्थिर गोक जो उत्तेजना घुमावदार प्रवेश रोटर को चुम्बकित करता है, और प्राइम मावर इसे आवृत्ति n के साथ घुमाता है। इस मामले में, स्टेटर वाइंडिंग्स एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ प्रतिच्छेद करते हैं और उनमें चर ई प्रेरित होते हैं। डी। एस।, 120 के कोण से चरण में स्थानांतरित किया गया। प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना 1 का स्रोत रोगज़नक़ छोटा डीसी जनरेटर है, जिसकी शक्ति चरण जनरेटर की शक्ति का 2-3% है। डीसी जनरेटर का एंकर सिंक्रोनस जनरेटर के शाफ्ट से जुड़ा होता है और एक सामान्य प्राइम मूवर द्वारा रोटेशन में संचालित होता है।

प्राइम मूवर (छवि 196, बी) के संचालन के दौरान, रोटर शाफ्ट 1 और आर्मेचर 2 घूमता है। ब्रश U1 और रिंग 3 के माध्यम से रोगज़नक़ के सकारात्मक ध्रुव से गुजरने में उत्तेजना वर्तमान 1, सिंक्रोनस जनरेटर 6, रिंग 4 के एक्सएंड वाइंडिंग, ब्रश U2 के एक्सट्रेटर पोल से नकारात्मक पोल तक जाता है। ।

कुछ तुल्यकालिक जनरेटर चुंबकीय प्रवाह बनाने के लिए स्व-उत्तेजना का उपयोग करते हैं। ऐसे जनरेटर में, उत्तेजना सर्किट एक विशेष रेक्टिफायर के माध्यम से स्टेटर वाइंडिंग 7 से जुड़ा होता है। स्टेटर 7 के घुमाव में रोटर 5 के रोटेशन के दौरान, अवशिष्ट प्रेरण के कारण एक छोटा सा प्रत्यावर्ती प्रवाह होता है। इस धारा को ठीक किया जाता है और, उत्तेजना घुमावदार पर अभिनय करते हुए, यह रोटर के चुंबकीय प्रवाह को बढ़ाता है, और, इसलिए, ई। डी। एक। जनरेटर। रोटर को भाप या पानी के टरबाइन या आंतरिक दहन इंजन के साथ घुमाया जा सकता है। इसके अनुसार, एक तुल्यकालिक जनरेटर को टर्बो-जनरेटर, हाइड्रो-जनरेटर या डीजल जनरेटर कहा जाता है।

उत्पन्न वर्तमान की आवृत्ति 1 प्राइम मावर एन के रोटेशन की आवृत्ति और रोटर पोल के जोड़े की संख्या के सीधे आनुपातिक है: 1 = - पीपी / 60। इसलिए, कम गति वाले जनरेटर, पानी के टरबाइन के साथ मिलकर काम करते हैं, बड़ी संख्या में अलग-अलग डंडे होते हैं। निहित पोल वाले जनरेटर भाप टरबाइन के साथ मिलकर काम करते हैं और उच्च गति वाले होते हैं।

प्रत्येक स्टेटर में घुमावदार ई प्रेरित किया जाता है। डी। एक।

ई = 4,44 / डीएएफ के,

जहां हां - घुमावदार के घुमावों की संख्या;

एफ रोटर का चुंबकीय प्रवाह है;

K - निरंतर घुमावदार अनुपात।

ई। डी। और जनरेटर के वोल्टेज डीसी जनरेटर के उत्तेजना घुमावदार के सर्किट में एक रिओस्टेट को विनियमित करते हैं। यदि आप इस जनरेटर की उत्तेजना धारा को बढ़ाते हैं, तो एक तुल्यकालिक जनरेटर में इसके वोल्टेज और उत्तेजना वर्तमान 1 को बढ़ाएं, जिसके परिणामस्वरूप रोटर और प्रेरित ई के चुंबकीय प्रवाह एफ में वृद्धि होती है। डी। एक। ईके पी। डी। उच्च शक्ति के तुल्यकालिक जनरेटर 96-97% तक पहुंच जाता है।

सिंक्रोनस जनरेटर का उपयोग रेलवे स्वचालन और रिमोट कंट्रोल उपकरणों की बैकअप बिजली आपूर्ति के लिए किया जाता है। वे प्रवेश करते हैं

अंजीर। 197. तीन-चरण तुल्यकालिक जनरेटर (डीजल जनरेटर):

1 - स्टेटर हाउसिंग; 2 - स्टेटर कोर; 3 - स्टेटर कोर के खांचे; 4 - तीन चरण स्टेटर वाइंडिंग; 5 - रोटर पोल; 6 --- क्षेत्र का तार; 7 - डीजल जनरेटर सेट (डीजीए) (अंजीर। 197) के साथ डीसी जनरेटर, जो आपूर्ति ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों की खराबी के मामले में उपयोग किया जाता है। स्टार स्टेटर वाइंडिंग को कनेक्ट करते समय, ऐसे जनरेटर की लाइन वोल्टेज 380 वी, पावर 12, 24 या 48 केवी ए है।

डीजल जनरेटर स्व-उत्तेजना और स्वचालित वोल्टेज विनियमन उपकरण (छवि 198) से लैस हैं। ट्रांसफार्मर 77 की प्राथमिक वाइंडिंग लोड के साथ श्रृंखला में जुड़ी हुई हैं, और लोड के समानांतर ट्रांसफार्मर टी 2 की प्राथमिक घुमाव हैं। इन ट्रांसफार्मरों की द्वितीयक वाइंडिंग समानांतर में जुड़ी हुई है और रेक्टिफायर B को फीड करती है, जिसमें सिंक्रोनस जनरेटर S की उत्तेजना वाइंडिंग जुड़ी हुई है। धारावाहिक ट्रांसफार्मर के 1 ग्राम की वर्तमान धारा लोड वर्तमान 1, द्वितीयक वर्तमान 1 और लोड वोल्टेज पर समानांतर ट्रांसफार्मर पर निर्भर करती है। रेक्टिफायर के इनपुट पर धारा 1 ^ है, जो धाराओं के ज्यामितीय योग के बराबर है और 1 e, अर्थात 1 - 1 g +

उत्तेजना वर्तमान 1 V न केवल वर्तमान 1 और वोल्टेज और लोड पर निर्भर करता है, बल्कि कतरनी कोण पर भी निर्भर करता है<р между ними.

इसलिए, ऐसी स्कीम को फेज कंपाउंडिंग स्कीम कहा जाता है।

ट्रांसफार्मर परिवर्तन अनुपात 77,

शामिल कॉइल के टी 2 और इंडक्शन बी को चुना जाता है ताकि किसी भी वर्तमान 1 पर

अंजीर। 198. स्वचालित वोल्टेज विनियमन के साथ सिंक्रोनस जनरेटर सर्किट

और कोण f, जनरेटर U के वोल्टेज को स्थिर रखा गया था। सक्रिय या सक्रिय-प्रेरक भार को बढ़ाने के साथ, धारा I, 1__ 1 „और e। डी। एक। ई। नतीजतन, स्टेटर वाइंडिंग भर में एक बढ़ती वोल्टेज ड्रॉप के प्रभाव को स्वचालित रूप से मुआवजा दिया जाता है। अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण तुल्यकालिक जनरेटर का स्व-उत्तेजना डीसी जनरेटर में समान है। हालांकि, कम वोल्टेज पर रेक्टिफायर के बढ़ते प्रतिरोध के कारण ई। डी। एक। स्व-उत्तेजना के लिए अवशिष्ट चुंबकत्व अपर्याप्त है। इसलिए, स्व-उत्तेजना की प्रक्रिया में सुधार के लिए कई उपाय करना। ऐसा करने के लिए, एसी साइड से रेक्टिफायर बी के समानांतर में कैपेसिटर से युक्त एक गुंजयमान सर्किट शामिल होता है। कैपेसिटर C की धारिता को ऐसे चुना जाता है कि स्टार्ट-अप के दौरान, जब रोटर की घूर्णी गति होती है< п„, наступил резонанс напряжений, при котором напряжение на конденсаторах и на входе выпрямителя повысилось. Благодаря этому снижается сопротивление выпрямителя, происходит самовозбуждение. При установившейся частоте вращения ротора п - п н условие резонанса нарушается и конденсаторы практически не влияют на работу схемы.

विशेषताएं। सिंक्रोनस जनरेटर की मुख्य विशेषताओं में समायोजन, बाहरी और निष्क्रिय विशेषताएं शामिल हैं। अंजीर में दिखाए गए सर्किट का उपयोग करके विशेषताओं को हटा दिया जाता है। 199।

सुस्ती की विशेषता (चित्र। 200, ए) ई की निर्भरता को दर्शाता है। डी। एक। E, रोटेशन n और लोड ऑफ की निरंतर आवृत्ति पर उत्तेजना वर्तमान 1 से स्टेटर वाइंडिंग है, अर्थात n - कॉन्स्टेंस के साथ E - 1 (/ „); 1 = कास्ट; मैं - ०।

एक सिंक्रोनस जनरेटर के उत्तेजना वर्तमान को एक रिओस्टेट आर (अंजीर। 199) देखें, जो श्रृंखला में ओएफ के उत्तेजना घुमावदार के साथ जुड़ा हुआ है। जनरेटर आउटपुट पर वर्तमान, वोल्टेज और आवृत्ति को मापने के लिए एमीटर (पीए 1 - टाइम), पीवी वाल्टमीटर और हर्ट्ज आवृत्ति मीटर शामिल हैं। सिंक्रोनस जनरेटर को निष्क्रिय करने की विशेषता रोटर कोर के मैग्नेटाइजेशन वक्र के समान है।

बाहरी विशेषताओं (छवि 200, बी) निरंतर उत्तेजना वर्तमान, घूर्णी गति और शक्ति कारक पर लोड वोल्टेज 1 पर जनरेटर वोल्टेज यू की निर्भरता को दर्शाती है, अर्थात् 1 = = कॉन्स्टेंस के साथ यू - एफ (आई); n = const और cos f = - कॉन्स्टेंस।

अंजीर। 199. सिंक्रोनस जनरेटर सर्किट

यदि आप जनरेटर पर अधिष्ठापन की प्रबलता के साथ लोड बढ़ाते हैं, तो इसका वोल्टेज तेजी से घटता है (वक्र 1)। यह स्टेटर वाइंडिंग और स्टेटर प्रतिक्रिया के पार वोल्टेज ड्रॉप में वृद्धि के कारण है। स्टेटर प्रतिक्रिया रोटर के चुंबकीय प्रवाह के साथ स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय प्रवाह की बातचीत है, जो एक ही गति (तुल्यकालिक) पर घूमती है। बढ़ते भार के साथ स्टेटर वाइंडिंग्स के चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि होती है, जो रोटर के चुंबकीय प्रवाह के विपरीत निर्देशित होती है। परिणामस्वरूप रोटर के विघटन के कारण ई घट जाता है। डी। एक। और जनरेटर वोल्टेज। यदि केवल सक्रिय भार जनरेटर से जुड़ा है, तो स्टेटर के चुंबकीय प्रवाह को रोटर के सापेक्ष 90 ° के कोण से स्थानांतरित किया जाएगा। स्टेटर की प्रतिक्रिया का डीमैग्नेटाइजिंग प्रभाव थोड़ा कम हो जाता है और जनरेटर वोल्टेज वक्र के अनुसार भिन्न होता है। 2. प्रचलित समाई के साथ एक लोड पर, स्टेटर के चुंबकीय प्रवाह को रोटर के चुंबकीय प्रवाह के साथ एक दिशा में निर्देशित किया जाता है। इसलिए, जनरेटर वोल्टेज वक्र 3 में भिन्न होता है।

सक्रिय-आगमनात्मक लोड 1, सक्रिय लोड 2, सक्रिय-कैपेसिटिव लोड 3 के साथ समायोजन विशेषताओं (अंजीर। 200, सी) एक निरंतर वोल्टेज, घूर्णी गति और पावर फैक्टर, अर्थात् पर लोड 1 में जनरेटर 1 के उत्तेजना वर्तमान की निर्भरता को दर्शाता है। यू कास्ट के साथ 1 इन - एफ (/); n - कास्ट; क्योंकि

सिंक्रोनस जनरेटर के संचालन का सिद्धांत .   ड्राइव मोटर एक आवृत्ति के साथ जनरेटर रोटर को घुमाते हुए, पल विकसित करता है। रोटर वाइंडिंग के माध्यम से एक निरंतर करंट प्रवाहित होता है, इसका एमडीएस रोटर का चुंबकीय प्रवाह बनाता है। स्टेटर के सापेक्ष रोटर के साथ घूमते हुए, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (ईएमपी) के कानून के अनुसार प्रवाह स्टेटर वाइंडिंग के प्रत्येक चरण में ईएमएफ को प्रेरित करता है। जब बाहरी सर्किट बंद हो जाता है, तो स्टेटर वाइंडिंग्स के माध्यम से एक लोड करंट प्रवाहित होता है मैंजो, बदले में, एमडीएस स्टेटर बनाता है। MDS आर्मेचर प्रतिक्रिया और विखंडन फ्लक्स (एक अतुल्यकालिक मोटर के समान) के चुंबकीय प्रवाह को बनाता है, जो स्टेटर स्लॉट्स और स्टेटर वाइंडिंग के ललाट भागों के आसपास बंद हो जाता है। स्टेटर वाइंडिंग में क्रमशः फ्लो और इंडेक्स, ईएमएफ और।

वेक्टर राशि EMF   और स्टेटर वाइंडिंग के सक्रिय प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप जनरेटर आउटपुट पर वोल्टेज के बराबर है यू

स्टेटर के चुंबकीय प्रवाह और रोटर के चुंबकीय प्रवाह के साथ गुना, जो स्टेटर के वर्तमान के साथ बातचीत करता है मैं, ब्रेकिंग टॉर्क (फीडबैक) बनाता है, जो ड्राइव मोटर के टॉर्क को काउंटर करता है। जनरेटर स्टेटर द्वारा उत्पादित सक्रिय शक्ति पी  विद्युत भार में प्रवेश करता है।

समीकरण  स्टेटर घुमावदार वोल्टेज। अंजीर। 4.9 जनरेटर स्टेटर के एक चरण के बराबर सर्किट को दर्शाता है। आइए इस योजना के अनुसार दूसरे कानून के समीकरण बनाते हैं

Kirchhoff:

यहां - रोटर के चुंबकीय प्रवाह से प्रेरित ईएमएफ; और - आर्मेचर प्रतिक्रिया के चुंबकीय प्रवाह और बिखरने के प्रवाह द्वारा क्रमशः ईएमएफ प्रेरित; - स्टेटर वाइंडिंग के सक्रिय प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप; यू  - जनरेटर स्टेटर के चरण वोल्टेज।

ईएमएफ और प्रेरित चुंबकीय प्रवाह और जो स्टेटर करंट के समानुपाती होते हैं, जिससे उन्हें नुकसान होता है। इसलिए, इन ईएमएफ को निरंतर आगमनात्मक प्रतिरोधों के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है और, अर्थात्।   और   । तब।

मशीन के आंतरिक आगमनात्मक प्रतिरोधों के योग को निरूपित करें।   जहां समकालिक प्रतिरोध है।

आमतौर पर<< , поэтому активным сопротивлением обмотки якоря можно пренебречь. Тогда уравнение (4.1) обмотки статора принимает вид:

. (4.2)

जनरेटर के समतुल्य सर्किट, समीकरण (4.2) के अनुरूप, अंजीर में दिखाया गया है। 4.8।

एक तुल्यकालिक जनरेटर के वेक्टर आरेख।   वेक्टर आरेख समीकरण (4.2) के अनुसार निर्मित है। यदि जनरेटर लोड सक्रिय-आगमनात्मक है, तो स्टेटर वर्तमान वेक्टर मैं  वोल्टेज वेक्टर के कोण से चरण से बाहर यूऔर आगमनात्मक वोल्टेज ड्रॉप का वेक्टर एक कोण (छवि। 4.10, ए) द्वारा वर्तमान वेक्टर से आगे है। वैक्टरों का योग यू  और एक वेक्टर ईएमएफ देता है। वैक्टर और के बीच का कोण यू  कॉल भार कोणऔर वैक्टर और के बीच का कोण मैं  द्वारा चिह्नित किया गया। EMF रोटर के चुंबकीय प्रवाह और वोल्टेज से मेल खाती है यू  - मशीन के परिणामस्वरूप चुंबकीय प्रवाह (छवि। 4.9, बी)। जनरेटर मोड में, प्रवाह एक कोण से प्रवाह से आगे है, जो ध्रुव के सापेक्ष रोटर पोल के समान कोण से एक शिफ्ट से मेल खाता है एन  और परिणामस्वरूप मशीन फ़ील्ड। ध्रुवों के बीच चुंबकीय क्षेत्र की बल रेखाएं पतली ठोस रेखाओं द्वारा दिखाई जाती हैं। पोल की बातचीत के परिणामस्वरूप जनरेटर मोड में और एनएक विरोधी गति बनती है।

स्वायत्त लोडिंग के लिए सिंक्रोनस जनरेटर का कार्य।   तुल्यकालिक जनरेटर काम ऑफ़लाइन (चित्र। 4.4) ख) ऐसे मामलों में जहां औद्योगिक विद्युत नेटवर्क में अपर्याप्त शक्ति है या पूरी तरह से अनुपस्थित है, उदाहरण के लिए, दूरस्थ निर्माण स्थलों, तेल और गैस क्षेत्रों, लॉगिंग केंद्रों, समुद्र और नदी के जहाजों, विमानों, आदि पर स्वायत्त रूप से ऑपरेटिंग सिंक्रोनस जनरेटर के टर्मिनलों पर वोल्टेज यू  काफी हद तक लोड और इसकी प्रकृति पर निर्भर करता है।

निर्भरता यू(मैं)   पर n  ० = कास्ट, मैं  = कांस्ट और कोस में φ   = कास्ट कहा जाता है बाहरी सुविधा जनरेटर। विभिन्न कॉस के साथ एक तुल्यकालिक जनरेटर की बाहरी विशेषताओं का परिवार अंजीर में दिखाया गया है। 4.10। विशेषताओं से पता चलता है कि एक सक्रिय - आगमनात्मक लोड (\u003e 0) पर जनरेटर वोल्टेज काफी तेजी से गिरता है, जिसे आर्मेचर प्रतिक्रिया के डीमैगनेटाइजिंग प्रभाव द्वारा समझाया गया है, और एक सक्रिय कैपेसिटिव लोड पर (<0) изменяется незначительно и даже может увеличиваться, что связано с намагничивающим действием реакции якоря при этой нагрузке. При эксплуатации генератора стабилизацию напряжения осуществляют регуляторами возбуждения, которые при увеличении тока нагрузки मैं  वृद्धि रोटर का प्रवाह 0 और इसलिए, ईएमएफ ए  0 करंट बढ़ने के कारण मैं  रोटर के उत्साह में।

उच्च शक्ति के तीन-चरण नेटवर्क के साथ समानांतर में सिंक्रोनस जनरेटर संचालन  कुल भार पर। बिजली संयंत्रों में, कई तुल्यकालिक जनरेटर आमतौर पर स्थापित किए जाते हैं, एक सामान्य विद्युत नेटवर्क पर समानांतर में काम करते हैं, और व्यक्तिगत बिजली संयंत्रों को शक्तिशाली ऊर्जा प्रणालियों (उदाहरण के लिए, रूसी संघ के यूरोपीय भाग में एक एकल प्रणाली) में जोड़ा जाता है जो औद्योगिक, नगरपालिका और आवासीय उपभोक्ताओं की सेवा करते हैं।

जब एक सिंक्रोनस जनरेटर एक नेटवर्क के साथ मिलकर काम करता है, तो जनरेटर के प्रतिक्रियाशील और सक्रिय शक्तियों को विनियमित करते हुए समानांतर ऑपरेशन पर स्विच करने के मुद्दे आवश्यक हैं। समानांतर काम का विश्लेषण करते समय, यह माना जाता है कि वोल्टेज यू  सी और मेन्स फ़्रीक्वेंसी स्थिर है। नेटवर्क के साथ समानांतर काम के लिए एक जनरेटर को शामिल करने पर विचार करें।

जनरेटर को नेटवर्क में स्विच करने के क्षण में, एक करंट झटका दिया जा सकता है, जो सदमे विद्युत चुम्बकीय बलों और क्षणों का कारण बन सकता है जो विद्युत नेटवर्क को बाधित कर सकता है, जनरेटर और अन्य विद्युत उपकरणों को यांत्रिक क्षति पहुंचा सकता है। इन खतरनाक घटनाओं से बचने के लिए, यह आवश्यक है कि स्विचिंग के समय जनरेटर चालू शून्य होना चाहिए। यह स्थिति संतुष्ट है अगर जनरेटर वोल्टेज तीनों चरणों में नेटवर्क वोल्टेज के बराबर है। यह सामान्य स्थिति चार विशेष स्थितियों में विभाजित होती है:

Must जनरेटर के चरण वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों को चालू करना नेटवर्क के चरण वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों के बराबर होना चाहिए: (बराबर वोल्टेज मोडुलो);

Ø जनरेटर वोल्टेज और नेटवर्क एक ही चरण होना चाहिए;

Voltage जनरेटर आवृत्ति वोल्टेज च  नेटवर्क आवृत्ति के बराबर होना चाहिए च  ग;

Altern जनरेटर और नेटवर्क के चरणों के क्रम का क्रम समान होना चाहिए।

तीन-चरण जनरेटर और तीन-चरण नेटवर्क के वोल्टेज के बीच सही संबंध चित्र में एक वेक्टर आरेख द्वारा चित्रित किया गया है। 4.11।

समानांतर काम के लिए स्विच करने पर सूचीबद्ध शर्तों को पूरा करने की प्रक्रिया को कहा जाता है समय.

एक वाल्टमीटर और लैंप का उपयोग करके सिंक्रोनाइज़ेशन किया जा सकता है एच 1 - एच 3अंजीर में शामिल। 4.11। आवृत्तियों और चरणों की समानता रोटर की गति को अलग करके प्राप्त की जाती है, अर्थात। ड्राइव मोटर की गति नियंत्रण एपी। वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों (मॉड्यूल) की समानता और उत्तेजना वर्तमान को विनियमित करके हासिल की जाती है मैं  जनरेटर में। चरण जनरेटर की शुद्धता एक ही नामित नेटवर्क चरणों से जुड़े जनरेटर के चरण वाइंडिंग्स को जोड़कर सुनिश्चित की जाती है ताकि एक ही चरण रोटेशन का अवलोकन किया जाए: ए, बीऔर सी। जब सिंक्रोनाइज़ेशन की स्थिति पूरी हो जाती है, तो लैंप बाहर निकल जाते हैं और वाल्टमीटर की सुई शून्य को इंगित करती है। इस समय, स्टेटर वाइंडिंग्स नेटवर्क से जुड़े होते हैं। उच्च-शक्ति जनरेटर के समानांतर संचालन को सक्षम करने के लिए, विशेष सर्किट और स्वचालित तुल्यकालन उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

उत्तेजना वर्तमान को बदलकर एक तुल्यकालिक जनरेटर की प्रतिक्रियाशील शक्ति का विनियमन संभव है मैं  में। समानांतर संचालन के लिए जनरेटर पर स्विच करने के बाद, स्टेटर वाइंडिंग में वर्तमान शून्य है (छवि 4.12)। और)। इस मामले में, जैसा कि (4.2) से देखा जा सकता है, जनरेटर वोल्टेज मुख्य वोल्टेज के बराबर है, अर्थात। । इन स्थितियों में, सिंक्रोनस मशीन आदर्श निष्क्रिय मोड में काम करती है, यह नेटवर्क को शक्ति नहीं देती है और नेटवर्क से इसका उपभोग नहीं करती है।

यदि समानांतर ऑपरेशन के लिए जनरेटर पर स्विच करने के बाद, उत्तेजना वर्तमान को बदलें मैं  में, रोटर EM 0 और EMF के चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होगा ए  0, और मुख्य और स्टेटर के बीच एक संतुलन वर्तमान दिखाई देगा। इस धारा के मूल्यों को इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाएगा कि:

(4.3)

जब जनरेटर एक उच्च क्षमता वाले नेटवर्क पर संचालित होता है, तो इसका वोल्टेज अपरिवर्तित रहता है और यह नेटवर्क वोल्टेज के बराबर होता है, जो जनरेटर के परिणामस्वरूप चुंबकीय प्रवाह की गति को निर्धारित करता है। बढ़ती उत्तेजना के साथ वर्तमान (जनरेटर अधिक उत्तेजना) ए 0 >यू.

तुल्यकालिकजनरेटर

3.1.1. सामान्य जानकारी

सिंक्रोनस मशीनें   को प्रत्यावर्ती धारा की विद्युत मशीनें कहा जाता है, जिसमें प्रत्यावर्ती धारा के घुमावदार द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र को रोटर के समान आवृत्ति के साथ अंतरिक्ष में घुमाया जाता है, अर्थात रोटर के साथ सिंक्रोनाइज़ किया जाता है।

वर्तमान में, एसी जनरेटर ऊर्जा का विशाल बहुमत तुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग करके उत्पन्न होता है। हाइड्रो टर्बाइन से चलने वाले जेनरेटर को हाइड्रोजेनर कहा जाता है। थर्मल स्टेशनों पर, टर्बोगेनेरेटर भाप टर्बाइनों के माध्यम से रोटेशन में संचालित होते हैं। विभिन्न औद्योगिक प्रतिष्ठानों में तुल्यकालिक जनरेटर पाए जा सकते हैं, जो आंतरिक दहन इंजन द्वारा रोटेशन में संचालित होते हैं। इन सभी मामलों में, टर्बाइन या इंजन की यांत्रिक ऊर्जा को प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

आवृत्ति च  तुल्यकालिक जनरेटर द्वारा उत्पन्न 1 एसी बिजली रोटर की गति पर निर्भर करती है n  1 और डंडे के जोड़े की संख्या आर:

च 1= पीn 1 / 60.

हालांकि, आधुनिक तकनीक में, सिंक्रोनस मशीनों का उपयोग न केवल जनरेटर के रूप में किया जाता है। एक विद्युत ड्राइव में, स्वचालन उपकरणों में, रिकॉर्डिंग उपकरणों में, मोटर मोड में काम करने वाली बड़ी संख्या में सिंक्रोनस मशीनों का उपयोग किया जाता है, - तुल्यकालिक मोटर्स .

एक सिंक्रोनस मोटर की मुख्य विशेषता विद्युत आपूर्ति चालू की निरंतर आवृत्ति पर है। च  1 इसका रोटर कड़ाई से स्थिर (समकालिक) गति से घूमता है

n 1 = 60  च 1 /   पी

3.1.2। सिंक्रोनस डिजाइनजनरेटर

किसी भी सिंक्रोनस मशीन में दो मुख्य भाग होते हैं: फिक्स्ड स्टेटर   और घूम रहा है रोटार   (चित्र १)। स्टेटर और रोटर को एक हवा के अंतर से अलग किया जाता है, जो आमतौर पर एक ही शक्ति के अतुल्यकालिक मशीनों की तुलना में बड़ी सिंक्रोनस मशीनों के लिए बहुत बड़ा होता है।

डिजाइन के अनुसार, एक सिंक्रोनस मशीन का स्टेटर एक अतुल्यकालिक मशीन के स्टेटर से मौलिक रूप से अलग नहीं है। स्टेटर कोर 1   विद्युत इस्पात की मुद्रांकित अछूता शीट से भर्ती किया गया। वितरित एसी वाइंडिंग को स्टेटर स्लॉट्स में रखा गया है। 2   (आमतौर पर तीन चरण)। शाफ़्ट पर 4   रोटर को मजबूत करें 3   उत्तेजना घुमावदार के साथ।

Fig.1। डिवाइस एक पोल-सिंक्रोनस मशीन है

इस घुमावदार सिरे के सिरे स्लिप रिंग होते हैं 5 । फ़ील्ड वाइंडिंग के लिए एक प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति करने के लिए, ब्रश स्लिप रिंग के साथ स्लाइड करते हैं। 6 । प्रश्न में मशीन में प्रत्यक्ष वर्तमान का स्रोत रोगज़नक़ है 7 , जो एक डीसी जनरेटर है, जिसके एंकर को एक तुल्यकालिक मशीन के रोटर के साथ एक सामान्य शाफ्ट पर लगाया जाता है।

उत्तेजना घुमावदार के माध्यम से गुजरने वाला प्रत्यक्ष वर्तमान रोटर चुंबकीय क्षेत्र बनाता है - उत्तेजना का क्षेत्र।

तुल्यकालिक जनरेटर के रोटर के साथ आते हैं स्पष्ट और स्पष्ट रूप से स्पष्ट   डंडे।

स्पष्ट पोल रोटर (चित्र 2) में एक शाफ्ट होता है 1 जिस पर पोल कॉइल के साथ पोल कोर प्रबलित हैं 2 । ध्रुव युक्तियां ध्रुव युक्तियों के साथ समाप्त होती हैं 3 जो आमतौर पर इस तरह से व्यवहार किया जाता है कि पोल के टुकड़े और स्टेटर के बीच हवा का अंतर असमान है। यह पोल के मध्य के नीचे और इसके किनारों पर अधिकतम है (चित्र 3,)। यह चुंबकीय प्रेरण को वक्र करने के लिए किया जाता है बीएक समान अंतराल के साथ एक ट्रेपोज़ॉइड का रूप होने पर एयर गैप में ओ 1 साइन लहर के जितना करीब हो सके 2 .

स्पष्ट ध्रुवों वाली तुल्यकालिक मशीनें आमतौर पर कई गुना होती हैं। वे आमतौर पर कम गति पर गणना की जाती हैं। इस प्रकार, कुइबिशेव जलविद्युत स्टेशन के हाइड्रोजेनरेटर में 88 पोल (2) हैं पी =88) और आवृत्ति के साथ घूमता है n  1 = 68.3 आरपीएम

अंजीर। 2. एविडेंट पोल रोटर 3. वितरण

अंतराल में चुंबकीय प्रेरण

तुल्यकालिक मशीन

हाइड्रोजेनर हमेशा ध्रुवीय होते हैं। चूंकि कम गति पर n  1 (जो हाइड्रोटर्बिन विकसित करता है) हाइड्रोजेनर को 50 हर्ट्ज की औद्योगिक आवृत्ति की बिजली का उत्पादन करना चाहिए, फिर उनके पास बड़ी संख्या में डंडे होने चाहिए:

पी = 60 * 50 /   n 1

हाइड्रोजेनरेटर के रोटर्स में एक बड़ा व्यास (डंडे को समायोजित करने के लिए) और एक छोटी लंबाई होती है।

टर्बाइन जनरेटर उच्च गति तुल्यकालिक मशीनें हैं। यह भाप टरबाइनों के रोटेशन की उच्च आवृत्ति द्वारा समझाया गया है, जिनमें से रोटेशन की आवृत्ति बढ़ने के साथ दक्षता बढ़ेगी। Turbogenerators आमतौर पर दो-पोल (2) बनाए जाते हैं आर  = 2) और एक घूर्णी गति है n  1 = 3000 आरपीएम

रोटेशन की इतनी उच्च आवृत्ति के साथ, ध्रुवीय-पोल रोटर डिजाइन अपर्याप्त यांत्रिक शक्ति के कारण अनुपयुक्त है। इसलिए, टर्बोगेनेरेटर में एक अंतर्निहित पोल रोटर है - जाली घुमावदार घुमावदार बिछाने के लिए प्रोफाइलिंग अनुदैर्ध्य खांचे के साथ जाली स्टील सिलेंडर। ऑफ-पोल रोटार में काफी लंबाई के साथ एक अपेक्षाकृत छोटा व्यास होता है।

तुल्यकालिक मशीनों में, उत्तेजना के दो तरीके हैं: विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना   और स्थायी चुंबक उत्तेजना .

प्रत्यक्ष धारा के साथ उत्तेजना घुमावदार की आपूर्ति की विधि के आधार पर, वे प्रतिष्ठित हैं स्वतंत्र उत्तेजना   और स्व-प्रेरण .

स्वतंत्र उत्तेजना के साथ, प्रत्यक्ष वर्तमान प्राप्त करने के लिए एक रोगज़नक़ का उपयोग किया जाता है।   (देखें अंजीर। 1), जो सिंक्रोनस मशीन के साथ एक ही शाफ्ट पर स्थित है और एक डीसी जनरेटर है, जिसकी शक्ति सिंक्रोनस मशीन की शक्ति का 2-5% से अधिक नहीं है।

स्व-उत्तेजना के दौरान, जनरेटर से प्राप्त निरंतर सुधारित प्रवाह के साथ उत्तेजना घुमावदार करने के लिए रेक्टिफायर का उपयोग किया जाता है।

स्थायी मैग्नेट द्वारा उत्तेजना के मामले में, रोटर में कोई उत्तेजना घुमावदार नहीं है, और इसके डंडे एक स्थायी चुंबक हैं। इससे संपर्क के छल्ले के बिना कार प्राप्त करना संभव है, और, परिणामस्वरूप, इसकी विश्वसनीयता और दक्षता बढ़ाने के लिए।

रोटर के स्पष्ट ध्रुवों के ध्रुवों के छोर पर खांचे होते हैं जिसमें भिगोना (सुखदायक) शॉर्ट-सर्कुलेटिंग वाइंडिंग की छड़ें रखी जाती हैं, अतुल्यकालिक मशीनों की शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर वाइंडिंग के रूप में प्रदर्शन किया जाता है। इस वाइंडिंग का उपयोग जनरेटर में रोटर (रॉकिंग कम करना) को शांत करने के लिए किया जाता है, साथ ही साथ सिंक्रोनस मोटर्स में शुरू करने के लिए भी किया जाता है।

कम-पावर सिंक्रोनस मशीनें कभी-कभी उलट जाती हैं (जैसे डीसी मशीनें)। ऐसी मशीनों में, एसी वाइंडिंग को रोटर के खांचे में रखा जाता है और तीन स्लिप रिंगों को आउटपुट दिया जाता है, और उत्तेजना वाइंडिंग को स्टेटर के स्पष्ट ध्रुवों पर रखा जाता है। शक्तिशाली, इन मशीनों को नहीं बनाया जाता है, क्योंकि इस तरह के डिजाइन के साथ एक बड़ा वैकल्पिक चालू (मशीन का मुख्य वर्तमान) उच्च वोल्टेज संपर्क के छल्ले से गुजरना पड़ता है, जबकि पारंपरिक मशीनों में, 440 वी तक के वोल्टेज पर रोटर स्लिप के छल्ले के माध्यम से एक छोटा सा उत्तेजना प्रवाह गुजरता है।

कम-शक्ति तुल्यकालिक मोटर्स डिजाइन में बहुत विविध हैं।

3.1.3। सिंक्रोनस जनरेटर के संचालन का सिद्धांत

तुल्यकालिक जनरेटर, स्टेटर वाइंडिंग के प्रकार के आधार पर, एक-, दो- और तीन-चरण हो सकते हैं। सबसे आम तीन-चरण जनरेटर हैं। चित्रा 4 ऐसे जनरेटर के विद्युत चुम्बकीय सर्किट को प्रस्तुत करता है। तीन-चरण स्टेटर वाइंडिंग में तीन एकल-चरण वाइंडिंग होते हैं, समान रूप से स्टेटर के साथ वितरित होते हैं और एक दूसरे के सापेक्ष 120 ° से अंतरिक्ष में स्थानांतरित हो जाते हैं (चित्र 4)। प्राइम मूवर के माध्यम से, जो टर्बाइन (भाप या हाइड्रोलिक), आंतरिक दहन इंजन या इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग करता है, जनरेटर रोटर एक आवृत्ति में संचालित होता है n 1 .

अंजीर। 4. सिंक्रोनस जनरेटर के विद्युत चुम्बकीय सर्किट

1. स्टेटर। सिंक्रोनस जनरेटर के स्टेटर, साथ ही साथ अन्य एसी मशीनों में, बिजली के स्टील शीट से इकट्ठे एक कोर होते हैं, जिसके स्लॉट्स में एसी वाइंडिंग रखी जाती है, और चादर स्टील के आवरण से एक बेड कास्ट आयरन या वेल्डेड होता है।

कोर की आंतरिक सतह पर मुहर लगी खांचे में, स्टेटर वाइंडिंग रखी गई है। घुमावदार इन्सुलेशन बहुत सावधानी से किया जाता है, क्योंकि मशीन को आमतौर पर उच्च वोल्टेज पर संचालित करना पड़ता है। इन्सुलेशन के रूप में, माइक्रोनाइट और माइक्रोनाइट टेप का उपयोग किया जाता है।

अंजीर। 240 स्टेटर सिंक्रोनस जनरेटर की उपस्थिति को देखते हुए।

2. रोटर। डिजाइन पर तुल्यकालिक मशीनों के रोटार दो प्रकारों में विभाजित हैं:

ए) स्पष्ट पोल (यानी स्पष्ट ध्रुवों के साथ) और

बी) निहित ध्रुवीय (यानी, स्पष्ट रूप से व्यक्त ध्रुवों के साथ)।

अंजीर। 241 एक स्पष्ट पोल और एक निहित पोल रोटार के साथ तुल्यकालिक जनरेटर के एक उपकरण के आरेख दिखाता है।

इस या उस रोटर डिज़ाइन को यांत्रिक शक्ति के विचारों द्वारा निर्धारित किया जाता है। आधुनिक जनरेटर में, उच्च गति वाले इंजन (भाप टरबाइन) से घूमते हुए, रोटर की परिधीय गति 100-160 m / s (कुछ मामलों में 170 मीटर / सेकंड) तक पहुंच सकती है। इसलिए, उच्च गति वाले जनरेटर में एक अंतर्निहित पोल रोटर होता है। उच्च गति जनरेटर के रोटेशन की गति 3000 आरपीएम और 1500 आरपीएम है।

ध्रुवीय पोल रोटर एक स्टील फोर्जिंग है।

ध्रुव रोटर के रिम से जुड़े होते हैं, जिस पर उत्तेजना के तार तार होते हैं, एक दूसरे के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं। फ़ील्ड वाइंडिंग के सिरे दो में जुड़ते हैं

छल्ले, रोटर शाफ्ट पर मुहिम शुरू की। ब्रश छल्ले पर आरोपित होते हैं, जिससे एक निरंतर वोल्टेज स्रोत जुड़ा होता है। अंजीर। 242 में पोल-ध्रुवीय रोटर की उपस्थिति दिखाई देती है। आमतौर पर, रोटर को उत्तेजित करने के लिए एक निरंतर प्रवाह एक डीसी जनरेटर प्रदान करता है, रोटर के साथ एक ही शाफ्ट पर बैठे और रोगज़नक़ कहा जाता है। रोगज़नक़ की शक्ति सिंक्रोनस जनरेटर की रेटेड शक्ति का 0.25-1% है। रोगजनकों के रेटेड वोल्टेज 60-350 वी।

अंजीर। 243 एक सिंक्रोनस मशीन के ड्राइव सर्किट को दर्शाता है।

स्व-उत्साहित समकालिक जनरेटर भी हैं। रोटर के उत्तेजना के लिए प्रत्यक्ष वर्तमान जनरेटर के स्टेटर वाइंडिंग से जुड़े सेलेनियम रेक्टिफायर का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। पहले क्षण में, घूर्णन रोटर के अवशिष्ट चुंबकत्व का कमजोर क्षेत्र स्टेटर वाइंडिंग में एक महत्वहीन चर ई को प्रेरित करता है। डी। एक। एक वैकल्पिक वोल्टेज से जुड़े सेलेनियम रेक्टिफायर एक निरंतर प्रवाह देते हैं जो रोटर क्षेत्र को बढ़ाता है, और जनरेटर वोल्टेज बढ़ता है।

गैर-ध्रुव के आकार का रोटर एक संपूर्ण स्टील फोर्जिंग से बना है, जो जटिल थर्मल और मैकेनिकल प्रसंस्करण के अधीन है। उदाहरण के लिए, हम इलेक्ट्रोसिला प्लांट द्वारा निर्मित टर्बोगेनरेटर के रोटर के डेटा को n = 3000 rpm पर 100 हजार kW की क्षमता के साथ प्रस्तुत करते हैं। रोटर का व्यास डी = 0.99 मीटर, लंबाई एल = 6.35 मीटर है। रोटर की परिधीय गति 155 मीटर / एस है। संसाधित रूप में जाली रोटर का वजन 46.5 टन है।

रोटर मिल्ड खांचे की परिधि के चारों ओर अक्षीय दिशा में, जो उत्तेजना घुमावदार फिट बैठता है। खांचे में घुमावदार धातु (स्टील या कांस्य) के साथ तय किया गया है। ललाट घुमावदार भागों को धातु के छल्ले को बनाए रखने के साथ तय किया जाता है।

अंजीर। 244 समाप्त रूप में निहित ध्रुवीय टरबाइन जनरेटर रोटर का एक सामान्य दृश्य दिखाता है।

विद्युत मशीनों और ट्रांसफार्मर को डिजाइन करते समय, डिजाइनर मशीनों के वेंटिलेशन पर बहुत ध्यान देते हैं। तुल्यकालिक जनरेटर के लिए, हवा और हाइड्रोजन शीतलन का उपयोग किया जाता है।

रोटर के दोनों किनारों पर शाफ्ट पर घुड़सवार प्रशंसकों (1.5 से 50 हजार किलोवाट की क्षमता वाले जनरेटर के लिए) या नींव के छेद में मशीन के नीचे स्थित (100 हजार किलोवाट की क्षमता वाले जनरेटर के लिए) का उपयोग करके एयर कूलिंग किया जाता है।

वेंटिलेशन के लिए आने वाली ठंडी हवा का द्रव्यमान, धूल के साथ मशीन के संदूषण से बचने के लिए, फिल्टर से गुजरता है। एक बंद वेंटिलेशन सिस्टम के साथ, मशीन को उसी हवा की मात्रा के साथ ठंडा किया जाता है। मशीन से गुजरने के बाद, हवा गर्म हो जाती है और एयर कूलर में प्रवेश करती है, फिर मशीन में इंजेक्ट किया जाता है, आदि। ठंडा करने के उद्देश्य से, मशीन के अलग-अलग हिस्सों में व्यवस्थित वेंटिलेशन नलिकाओं की एक प्रणाली भी है। कार को ठंडा करने का सबसे प्रभावी तरीका हाइड्रोजन शीतलन है। हाइड्रोजन, जिसमें हवा की तुलना में 7.4 गुना अधिक तापीय चालकता है, मशीन के गर्म हिस्सों से गर्मी को बेहतर तरीके से हटाता है। एयर कूलिंग के दौरान हवा का घर्षण नुकसान लगभग 50 ° / o है

कार में सभी नुकसान का योग। हाइड्रोजन का वायु की तुलना में विशिष्ट वजन 14.5 गुना कम है। इसलिए, हाइड्रोजन का घर्षण तेजी से घटता है। हाइड्रोजन भी इन्सुलेशन और लाह कोटिंग मशीनों के संरक्षण में योगदान देता है। एक रोगज़नक़ के साथ एक पोल-समकालिक तुल्यकालिक जनरेटर की उपस्थिति को एफआईजी में दिखाया गया है। 245, और अंजीर में 50 हजार किलोवाट की क्षमता वाला एक निहित ध्रुवीकृत सिंक्रोनस जनरेटर है। 246।

हाइड्रोजेनर हाइड्रोलिक टरबाइन द्वारा संचालित होते हैं। इन टरबाइनों में अक्सर कम गति के साथ एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट होता है। कम गति वाले सिंक्रोनस जनरेटर में बड़ी संख्या में पोल ​​होते हैं और, परिणामस्वरूप, बड़े आयाम होते हैं।

इसलिए, उदाहरण के लिए, 50 हजार किलोवाट की क्षमता वाले प्रकार के एक हाइड्रोजेनर, जो उन्हें इलेक्ट्रोसिला संयंत्र द्वारा निर्मित किया जाता है। एसएम किरोव, का कुल वजन 1142 ग्राम, 14 मीटर का स्टेटर व्यास, 8.9 मीटर की कुल ऊंचाई, डंडे 96 की संख्या है।

अंजीर। 247 शक्ति और प्रकाश भार को खिलाने वाले एक्सिटर के साथ सिंक्रोनस जनरेटर का आरेख दिखाया गया है। अंजीर। 248 एक लोड के साथ सिंक्रोनस जनरेटर के विद्युत सर्किट को दिया।

सिंक्रोनस जनरेटर के स्टेटर की वाइंडिंग उसी तरह से की जाती है जैसे इंडक्शन मोटर्स के स्टेटर की विंडिंग।

जनरेटर के तीन-चरण घुमावदार के सभी छह छोर आमतौर पर इसकी ढाल पर प्रदर्शित होते हैं। वाइंडिंग के तीन सिरों को एक सामान्य शून्य बिंदु से कनेक्ट करना और तीन वाइंडिंग को बाहरी नेटवर्क में आउटपुट करना, हमें एक स्टार (छवि 249, ए) के साथ वाइंडिंग का कनेक्शन मिलता है। पहली विंडिंग के अंत को दूसरे की शुरुआत के साथ जोड़ते हुए, दूसरे के अंत के साथ तीसरे की शुरुआत के साथ, तीसरे के अंत को पहली वाइंडिंग की शुरुआत के साथ और कनेक्शन बिंदुओं से तीन आउटलेट बनाते हुए, हमें एक त्रिकोण (छवि 249, बी) द्वारा विंडिंग का कनेक्शन मिलता है।