Въведение
В областта на оборудването за производство на енергия, револвиращите - полеви алтернатори се използват широко в хидроенергийните станции,вятърна турбина, и индустриални сектори поради тяхната ефективност на производството на висока енергия. Въпреки това, тяхната работа всъщност се възползва от вътрешен компонент - конектор на пръстен. В тази статия ще задълбочим дълбоко във функциите, принципите на работа и детайлите на приплъзващите пръстени в алтернатора.
Какво е револвиращ - полев алтернатор тип?
Револвиращ - полев алтернатор от тип се различава от традиционните револвиращи - алтернатори на арматурата. Основната му характеристика е, че системата на магнитното поле (ротор) се върти, докато намотката на арматурата (статора) остава неподвижна. Този дизайн избягва проблеми като износване на тел и риск от искри, причинени от въртенето на високата скорост на арматурната намотка в традиционните алтернатори. Следователно, те са добре подходящи за използване в системи с висока мощност и високо напрежение.
Принцип на работа на приплъзващите пръстени в алтернатора
В генератора на хлъзгавия пръстен се монтират плъзгащи се пръстени на вала на ротора на алтернатора и са свързани към намотката на възбуждане на ротора. Основната им функция е да осигурят директен - ток на възбуждане (DC) към въртящия се ротор, което позволява на ротора да генерира стабилно магнитно поле.
(1) Вход за възбуждане на ток:Устройството е свързано към външен източник на захранване на постоянен ток и роторът му се върти непрекъснато. Проводимите пръстени в хлъзгавите пръстени влизат в контакт с въглеродните четки, прехвърляйки тока на намотката на ротора.
(2) Генериране на магнитно поле:След захранването на намотката на ротора се образува силно магнитно поле, което се върти с ротора и се прерязва през намотката на статора.
(3) Генериране на енергия чрез електромагнитна индукция:Редуващият се ток се индуцира в намотката на статора на алтернатора и се извежда директно към захранващата мрежа.
Предимства на хлъзгавите пръстени в този алтернатор
1. Непрекъснато захранване
Плъзгащите пръстени гарантират, че постояннотоковата мощност тече непрекъснато към въртящото се намотка на магнитното поле. В противен случай всяко прекъсване на захранването на намотката на магнитното поле може да доведе до внезапен спад или дори загуба на якостта на магнитното поле. Това може да наруши захранването от големи електроцентрали до градските домакинства и обществени съоръжения.
2. По -малко поддръжка
В сравнение с традиционните револвирани - алтернатори на арматурата, цикълът на подмяна на хлъзгави пръстени и въглеродни четки може да достигне няколко години. Освен това, тъй като приплъзващите пръстени носят само малък ток за възбуждане на мощност (1% - 5% от номиналната мощност на ротора), електрическите искри и износване в техните вътрешни контактни точки са значително намалени.
3. Опростен дизайн
Пръстените пръстени правят общата структура на алтернатора по -проста. Като поддържате арматурата неподвижно, електрическите връзки на външния натоварване на алтернатора са по -лесни за управление, като елиминират необходимостта от справяне със сложни вериги от страна на изходната страна.
Изисквания за хлъзгави пръстени в този алтернатор
Проводимост
Според стандартите за електротехника (IEEE) приплъзващите пръстени трябва да имат висока електрическа проводимост. Вземете за пример проводимия пръстен. Електрическата проводимост на медта е приблизително 5,96 × 10⁷ s/m на 20 градуса. Среброто - покритата мед може допълнително да повиши проводимостта, като среброто има електрическа проводимост от около 6,30 × 10⁷ s/m. Високата проводимост позволява мощността на постоянен ток да бъде по -точно предавана от четките до намотката на възбуждане.
Устойчивост на износване
Поради триенето между четките и хлъзгавите пръстени, плъзгащите се пръстени подлежат на непрекъснато механично износване. В алтернаторите, устойчивите на износване материали често се използват за хлъзгави пръстени за удължаване на експлоатационния си живот, като втвърдени медни сплави или специални покрития.
Изолация
Изолацията между плъзгащите се пръстени и вала, както и между отделните плъзгащи пръстени, трябва да отговаря на специфичните изисквания за якост на диелектриката. Изолацията трябва да издържи напрежението без повреда, особено при алтернатори с високо напрежение. Епоксидната смола или слюда често се използва като изолационен материал за хлъзгави пръстени поради високата им диелектрична якост и топлинната стабилност.
Разширяване на предаването на сигнала
Съвременните алтернатори често интегрират предаването на сензорния сигнал (като мониторинг на температурата и скоростта) чрез приплъзващи се пръстени, което изисква приплъзващите пръстени за поддържане на многоканални, ниско - шумна комуникация. Следователно, ние предпочитаме приплъзващи се пръстени, проектирани с повече канали за предаване на сигнал.
Често задавани въпроси
Въпрос: Ще повредите ли щетите от плъзгащи се пръстени алтернаторът да се изключи?
О: Да. Ако плъзгащите се пръстени имат лош контакт, токът на възбуждане на ротора ще бъде прекъснат, магнитното поле ще изчезне и алтернаторът няма да може да изведе напрежението.
В: Има ли някаква технология за замяна на хлъзгави пръстени?
О: Да, системите за възбуждане без четка могат да заменят хлъзгавите пръстени чрез въртящи се токоизправители. Въпреки това, разходите им са сравнително високи и те се използват най -вече при авиация или висококачествени индустриални сценарии.
Въпрос: Изискват ли приплъзващите пръстени редовна поддръжка?
О: Да. Обикновено проверяваме износването на въглеродните четки на всеки шест месеца и почистваме оксидния слой върху повърхността на хлъзгавите пръстени. Най -общо казано, ако се поддържа правилно, приплъзващите се пръстени могат да се използват дълго време.
Въпрос: Може ли пръстените да работят без четки?
О: В традиционните револвиращи - полеви алтернатори, четките са необходими, за да се свържат с приплъзващите пръстени и да прехвърлят мощност. Съществуват обаче и някои усъвършенствани дизайни, които използват системи без четки, но те работят на различни принципи.
Заключение
Плъзгащите пръстени гарантират стабилността на магнитното поле на ротора при въртящо се полета - тип алтернатори чрез динамичен механизъм за статичен ток. Те опростяват дизайна на алтернатора, осигуряват непрекъснато захранване и поддържат надеждност.
Въпреки възхода на безчестните технологии, плъзгащите се пръстени все още ще бъдат основните компоненти на средни и големи размери алтернатори. И това, което трябва да направим, е да разберем подробно дизайна на хлъзгави пръстени. Ако се интересувате от това, моля, оставете коментар илиЩракнете тукда обсъждаме с нас.