Izrada alternatora
Izgradnja se sastoji od alternatorapolni polovi postavljeni na rotirajuće učvršćenje stroja, tj. rotor, kao što je prikazano na gornjoj slici. Rotor se okreće u statoru. Polovi polja se projiciraju na tijelo rotora. Vodiči armature su smješteni na statoru. Izmjenični trofazni napon predstavljen s aa ', bb', cc 'induciran je u armaturnim vodičima, što rezultira stvaranjem trofazne električne energije. Sve moderne elektroenergetske stanice koriste ovu tehnologiju za generiranje trofazne struje, a kao rezultat toga, alternator ili sinkroni generator postali su predmet od velikog značaja i interesa za energetske inženjere.
Alternator je u osnovi tip AC generatora koji je također poznat kao sinkroni generator. Polovi polja su napravljeni da se okreću pri sinkronoj brzini Na = 120 f / P za učinkovitu proizvodnju energije. Gdje, f označava frekvenciju izmjenične struje i P predstavlja broj polova.
U većini praktičnih konstrukcija alternatora, instaliran je sa stacionarnom armaturomnamotavanje i rotirajuće polje za razliku od DC generatora gdje je raspored točno suprotan. Ova modifikacija je napravljena kako bi se nosila s vrlo velikom snagom reda od nekoliko 100 megavata proizvedenih u AC generatoru suprotno DC generatoru. Kako bi se prilagodila takvoj snažnoj snazi, teži se i dimenzije vodiča moraju se povećati za optimalne performanse. Iz tog razloga je korisno zamijeniti ove velike snage armaturnih namotaja namotajima polja niskog stupnja snage, što je također posljedično mnogo manje težine, čime se smanjuje centrifugalna sila potrebna za okretanje rotora i omogućavanje većih ograničenja brzine.
Uglavnom se koriste dvije vrste rotora konstrukcija alternatora,
- Vrste istaknutih polova.
- Tip cilindričnog rotora.
Vrste istaknutog pola
Izraz istaknut znači izbočen ili izbočen. Tip rotora s istaknutim polovima općenito se koristi za spore strojeve s velikim promjerom i relativno malim aksijalnim duljinama. Stupovi su u ovom slučaju izrađeni od debelih laminiranih čeličnih sekcija, prikovanih zajedno i pričvršćenih na rotor pomoću zgloba.
Alternator je već spomenutodgovorne za proizvodnju vrlo visoke električne energije. Da bi se to omogućilo, mehanički unos koji stroj daje u okretnom momentu također mora biti vrlo visok. Ova visoka vrijednost zakretnog momenta dovodi do oscilacije ili učinka lova alternatora ili sinkronog generatora. Kako bi se spriječilo da ove oscilacije prelaze granice, namotaj amortizera se nalazi na polovima kao što je prikazano na slici. Namotaj amortizera je u osnovi bakrenih šipki koje su kratko spojene na oba kraja i smještene su u rupice napravljene u osi pola. Kada je alternator vođen stalnom brzinom, relativna brzina namotaja prigušenja u odnosu na glavno polje bit će nula. Ali čim odstupi od sinkrone brzine bit će relativno gibanje između namotaja amortizera i glavnog polja koje se uvijek okreće pri sinkronoj brzini. Ta relativna razlika će inducirati struju u njima koja će vršiti okretni moment na polovima polja na takav način da se alternator vrati u sinkroni rad brzine.
Glavna značajka strukture polnog polja ima sljedeću posebnost:
- Oni imaju veliki horizontalni promjer u usporedbi s kraćom aksijalnom duljinom.
- Pole cipele pokrivaju samo oko 2/3red polova.
- Stubovi su laminirani kako bi se smanjio gubitak vrtložnih struja.
- Motor tipičnog pola se općenito koristi za operacije male brzine od oko 100 do 400 okretaja u minuti, a koriste se u elektranama s hidrauličkim turbinama ili dizelskim motorima.
Izražajni polni alternatori koje pokreću vodene turbine nazivaju se hidro-alternatori ili hidro generatori.
Cilindrični tip rotora
Cilindrični rotor se općenito koristi za vrlorad u velikim brzinama i korišten u alternatorima na parnu turbinu kao što su turbogeneratori. Strojevi su ugrađeni u nizu od 10 MVA do preko 1500 MVA. Cilindrični stroj tipa rotora ima jednoliku duljinu u svim smjerovima, dajući rotoru valjkasti oblik i tako osigurava jednolično rezanje fluksa u svim smjerovima. Rotor se u tom slučaju sastoji od glatkog cilindra od čvrstog čelika, koji ima niz utora duž svoje vanjske periferije za nošenje namotaja polja.
Cilindrični rotorski alternatori općenito su konstruirani za 2-polni tip koji daje vrlo veliku brzinu
Ili 4-polni tip koji radi brzinom od
Gdje je f frekvencija od 50 Hz.
Cilindrični rotor ima sinkroni generatornemaju ispupčenja koja izlaze s površine rotora, već je središnje polarno područje opremljeno utorima za smještaj namotaja polja kao što možemo vidjeti iz gornjeg dijagrama. Zavojnice polja su tako raspoređene oko tih polova da je gustoća fluksa maksimalna na polarnoj središnjoj liniji i postupno opada dok se krećemo prema periferiji. Cilindrični rotorski stroj daje bolju ravnotežu i tiši rad uz manji gubitak vjetra.