Asynchrongenerator – ウィキペディア

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非同期ジェネレーター 発電機として動作する電気エネルギー技術の非同期機械です。 [初め] とりわけ、発電用の同期ジェネレーターの代わりに経済的理由で分散型の小さな発電所で使用されています。 [2] さらに、非同期ジェネレーターは、いわゆる追加または補助発電機として使用されます。 [3]

Asynchrongenerator 簡素化された代替回路
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各非同期マシンは、モーターとしても発電機としても使用できます。 [4] 発電機として使用するには、非同期マシンを励起し、機械的に駆動する必要があります。 [5] 非同期エンジンが回転場の回転周波数よりも速く駆動される場合、それらはジェネレーターとして働き、ネット上で食事をします。 [6] これはzです。 B.乗客のエレベーター、コンベアマシンまたはクレーンを運転するとき。 [7] この効果はブレーキと呼ばれます。 [5] 高速から低速から低速に切り替える（またはその逆）ポールスイッチされたマシンの場合、電気や機械的負荷に関連して容認できないヒントが発生することができないように、追加の要件があります。目標は、ジェネレーターのネットワークにブレーキエネルギーを食事にすることです。 [8] 非同期エンジンがドライブコントロール（周波数コンバーター）を介して動作している場合、回復可能でなければなりません。これは、周波数コンバーターが実際の4つのクエドラント操作を可能にする必要があることを意味します。 [9]

短い回路ランナーの原理
（アイアンシートパッケージなし）

短い回路ランナーを備えた3つのエストロメニンクロナスマシンは、古典的な非同期ジェネレーターとして使用されます。 [十] それらは、他の非同期ジェネレーターよりもはるかに簡単です。 [11] 最も一般的な非同期発電機には4つの極があります。 [8] その結果、回転式フィールド速度はわずか1500分です -1 。 [12番目] 速度クラスを実現し、したがって柔らかいパワーカップリングを実現するために、特定の領域では棒でスイッチされた巻線を備えたスタンドが使用されます。 [13] これにより、非同期ジェネレーターはパフォーマンスエリア全体で最適なエネルギー収率を達成できます。 [13] ランナーはサーキットランナーとして実行されます。通常の産業モーターの使用に加えて、発電機の使用のための特別な非同期マシンも構築されています。これらの非同期発電機には、より高い効率を達成するために銅ランナーがいます。さらに、シートメタルの品質（ステーターとローター用の低ロス磁気プレート）が改善されているため、特に発電機として使用するために構築および最適化されています。

トルクの依存性は、非同期マシンの動作動作に決定的です m 速度から n 。 [6] この依存関係は、非同期マシンの特徴的なトルク速度から読み取ることができます。 [11] 追加の力が発電機の波に作用すると、スリップが拡大し、その結果、電力出力が増加します。 [4] フル負荷速度とアイドル速度の違いは、実際には非常に少ないです。同期速度の差はパーセントで指定され、発電機スリップと呼ばれ、約1パーセントです。 4ピンマシンの場合、これはフル負荷操作中に1515分かを意味することを意味します -1 実行。 [8]

非同期マシンは同期の下で操作できるため、同期を超えて操作できるため、次のコンテキストは4つのマシンに適用されます。

  1. 低同期操作：スリップS> 0→モーター操作 n n = 1480分 -1
  2. 過剰な操作：スリップS <0→ジェネレーター会社 n n = 1515分 -1

ランナーの速度は、介護上で動作するときの回転速度速度よりも高いため、ランナー周波数も回転式フィールド周波数よりも高くなります。 [12番目] これは、ランナーのロッドに電圧が誘導されることを意味します。 [5] ロッドは空間的にオフセットされているため、個々のロッドのそれぞれの緊張の間に相シフトもあります。したがって、マルチフェーズ電圧はランナーで効果的です。ランナーzがあります。 B. 25のロッド、25位の位相信頼性交互の電圧が効果的です。ランナーのフロントサイドのランナーは短絡リングを介して接続されているため、多相変化電流が流れます。 25個のロッドでは、25相交互の電流が流れます。ランナーの周りでは、多相変化電流は、ケージランナーローターがスタンドの極数に独立して適応するため、エキサイティングなスタンディングフィールドとまったく同じ極性を持つランニングフィールドを引き起こします。このため、このランナーはさまざまなポールに使用できます。ランナーの旋盤は荷重角の周りにあります l スタンドに比べて移動しました [6] ランナーの回転方向を回します。これにより、ランナー（過敏）が茎の回転フィールドよりも速く変わるため、ハッチの後ろに遅れます。ただし、前提条件は、ドライブパワーが同じままであることです。ランナーフィールドは、汚染の緊張を引き起こします。 [初め]

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効率 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

非同期ジェネレーターの損失
伝説
p に =提供されたサービス
p ab =パフォーマンスキャスト
p Cu1 =銅の損失（巻線）
p fe =鉄の損失
p 摩擦 =摩擦損失
p Cu2 =短絡ランナーのOHMSCHの損失

機械の効率は、高い切り替え期間で動作している発電機にとって非常に重要です。 [8] 発電機の効率は、本質的に3つの要因、銅の損失、鉄の損失、摩擦損失の影響を受けます。 [6] 部分的な負荷効率は、部分的な負荷で長い間動作している発電機にとっても重要です。負荷に依存する追加の損失は、通常、設計税の0.5％です。効率は、建設的な手段で使用できます 発電機を最適化します。パフォーマンスに応じて、この最適は非同期ジェネレーターで最大90％、さらには大きな発電機の上にあります。 [8]

パフォーマンスファクター [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

パフォーマンスファクター cos 非同期ジェネレーターの責任があります。 [14] これは、マシンにわずかな傾斜モーメントがある場合、特に効果があります。パフォーマンス係数は、マシンの品質の尺度です。 [6] これは、発電機の特定の動作点でより大きなブラインドパフォーマンス要件を使用すると、マシン電流も増加することを意味します。 [初め] より大きなマシン電流は、より大きな損失につながります。部分荷重範囲では、パフォーマンス因子の劣化により、機械の損失バランスの相対的な劣化につながります。 [6] したがって、機械の設計に関しては、発電機が長い間極端な部分荷重範囲で動作する必要があるかどうかを事前に保証する必要があります。マシンの磁化要件は、電力スイッチのステーター巻線を介してよりよく調整できます。この尺度は、実際に提供された演技の必要なブラインドパフォーマンス要件をすでに調整しています。最新の非同期発電機の最適なマシン側のパフォーマンス係数は0.87です。 [8]

磁気興奮 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

3相発電機は、磁気興奮のために永続的に接続された直接電流源を必要としません。 [15] しかし、彼は磁気的に自分自身を興奮させることもできません。 [11] これには、エンジンと発電機の操作の間の誘導性ブラインド含有量の方向が変わらないという事実には原因があります。 [14] このため、非同期ジェネレーターは、誘導性またはオーム抵抗器でのみ汚染されたネットワークを埋めることもできません。 Ohmscheおよび誘導抵抗器は、必要な誘導電流を送達できず、この場合は磁化電流として機能します。 [初め] 非同期ジェネレーターの必要な興奮は、外国の興奮またはコンデンサーによって引き起こされる可能性があります。 [15] 外国の興奮は、同期ジェネレーターが供給されたネットワークに接続することで行われます。同期ジェネレーターは、必要な誘導性の盲目電流を提供できます。 [16] この回路は、ネットワークコントロールされた非同期ジェネレーターと呼ばれます。コンデンサーは、ステーター巻きのためにコンデンサを並列に巻き付けることにより、コンデンサを実行します。 [6] この回路は、コンデンサまたは自己制御の非同期発電機と呼ばれます。 [17]

ネットワーク – 雨のない非同期ジェネレーター [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ネットワークが制御する非同期発電機を使用すると、ステーターは磁場構造に必要なブラインドパワーを取ります。 [初め] これには、他のジェネレーターが位相スライダーとして機能し、必要な反応電力を提供する必要があります。 [15] ローターが同期上で駆動される場合、これは負のスリップと呼ばれます。 [4] ソース電圧はランナーに作成されます – の 02 。ランナーの電流が流れます – 私 2 。このランナー電流は再びランナーフィールドを呼び出します

ファイ 2 {displaystyle phi _ {2}}

出現しました。これは、負のハッチのために回転の機械的方向に向かっています。これの結果は、非同期マシンがネットワークを供給することです。ネットワークに供給されたアクティビティは、過剰な速度を上げるにつれて速度を上げます。ネットワーク周波数は、接続された同期ジェネレーターによって決定されます。 [3]

コンデンサ – 雨のない非同期 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

コンデンサ – 雨のない非同期

コンデンサー – コントロール非同期発電機では、汚染とコンデンサーの平行接続が振動回路を形成します。 [18] さらに、Rotore鉄に残留磁気の一部がなければなりません。 [19] これ以上のリマネンスがない場合、バッテリーを使用してローター鉄を事前に磁化する必要があります。これには、対応するパワーエレクトロニクスが必要です。振動回路の助けを借りて、磁気流がスタンドに蓄積されます。コンデンサがそれに応じて測定されると、目的のソース電圧が生成されます。 [3] 非同期ジェネレーターは、ブラインド電源なしでネットワークから動作します。 [初め] コンデンサは、星と三角形の両方で切り替えることができます。 [18] ただし、実際には、コンデンサが三角形に切り替えられていることが証明されています。 [3] ただし、コンデンサを発電機クランプに直接接続してはなりません。そうしないと、望ましくない自己拡張があります。これを回避するには、コンデンサをラインの最後に接続する必要があります。 [16] 非同期発電機の頻度は非常に強く影響を受けていないため、別のパラメーター、この場合、張力を一定に保つことです。 [5] 非同期発電機を使用すると、電圧は速度に依存し、規制を介して一定に保つ必要があります。これは、速度を調整することによって行われます。電圧を一定に保つには、アイドルと全負荷の速度を変更する必要があります。発生する周波数の変動は、実際的に重要ではありません。 [20]

手術 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ローターが駆動される場合、主な巻線とコンデンサからの振動回路は、安定した動作点が設定されるまで、ランナーパッケージのリマネンスによって刺激されます。 [18] ロードすると、非同期発電機には追加のブラインドパワーが必要です。 [初め] スタンド電流の増加するブラインド電流成分も、コンデンサブラインドパフォーマンスから提供する必要があります。 [8] コンデンサのブラインドパワーは、磁気盲検出力で非同期発電機の必要性を満たすのに十分ではないことがよくあります。この場合、発電機は排出されます。端子電圧のこの負荷依存性は、純粋な登山よりもOHMSCH誘導負荷の方が大きくなります。 [初め] これは、OHMSCH誘導負荷の場合、利用可能な磁化電流が負荷の誘導性盲目電流要件によって減少するという事実によるものです。 [18] 負荷依存電圧降下を減らすために、固定コンデンサの代わりに哀れな容量を使用できます。これを徐々に調整できます。ただし、コンデンサを切り替えると、張力のヒントが発生する可能性があります。張力の改善のための優れたバリアントは、飽和ツグミの使用でもあります。スロットルコイルは、コンデンサに並行して切り替えられます。スロットルコイルの鉄のコアは、小さな磁束密度でさえ飽和状態になるように構築されています。 [初め] コンデンサは、誘導された電圧が誤って増加すると、これらの飽和ツグミを部分的に橋渡しします。 [21] これにより、興奮が弱まり、したがって緊張も弱まります。 [初め] 最大100キロワットまでの発電機の別のバリアントは、電圧の影響を受けた速度コントローラーの使用です。 [6] 速度を変更することにより、特定の領域で電圧を調整できます。 [18] その結果、変更されていないコンデンサにもかかわらず、張力は一定のままです。ただし、周波数は約10％変動します。 [6]

非同期ジェネレーターは、既存のネットワークに非常に簡単に切り替えることができます。同期ジェネレーターとは対照的に、同期は非同期ジェネレーターで簡単です。 [16] ネットワーク接続には、ダイレクトネットワークカップリングとコンバーターカップリングには2つのオプションがあります。 [22]

直接ネットワークカップリング [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

非同期ジェネレーターは、特別な予防措置なしにネットワークに接続できます。これは、直接または剛性ネットワークの結合と呼ばれます。 [23] この留め金は、停止または任意の速度で行うことができます。 [22] 非同期マシンは、マシン全体を自動的に「ステップで」「ステップ」にしています。 [8] スリップのため、ネットワークへの柔らかい結合があります。 [23] ただし、これは、比較的高いスリップを持つパフォーマンスが低い非同期ジェネレーターにのみ適用されます。電力が大きいマシンの場合、ネットワークのブランケットがネットワークを切り替えるときにネットワークに切り替えられます。これを回避するために、より大きな非同期ジェネレーターはネットワークに直接リンクされていません。 [8] さらに、運転機の変動、例えばB. WKA風の変動では、負荷変動としてネットワークに転送されます。これにより、ネット上のフリッカーと電圧の変動につながります。 [22] ドライブマシンが故障した場合、非同期発電機がネットワークに残っている場合、モーターとして継続し、ネットワークからエネルギーを消費します（パフォーマンスを返す）。 [23] 一部の非同期ジェネレーターzの効果。 B.熱と発電所の組み合わせまたは特定の初期風力タービンで使用されます。ネットワーク結合のこのバリアントはzでした。 B. 1980年代とZのシンプルさのために、SOがコールした「デンマークの概念」の風力タービンの場合。 T. 1990年代によく使用されます。 [24] ネットワークの欠点により、直接ネットワークの結合はほとんど使用されていません。 [23]

コンバーターカップリング [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

非同期ジェネレーターがコンバーターを介してネットワークに接続されている場合、それは有利です。 2つのコンバータータイプは、非同期発電機、直接コンバーターと中間回路を備えたコンバーターに使用されます。 [8]

直接コンバーター [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

このタイプのコンバーターでは、入り口と出力は、半導体バルブを使用して中間回路が直接ありません。 B.チリスタ、接続。副鼻腔の3つの緊張のうち3つは、三相ネットワークの3つの緊張から生成されます。 [23] 出力周波数は可変ですが、入力周波数よりも小さくなります。大規模な電力セクションのため、ダイレクトコンバーターには複雑な制御が必要です。このため、高効率にもかかわらず、非同期ジェネレーターに使用されることはめったにありません。 [8]

中間回路を備えた円形 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

審判 – 非同期ジェネレーターの共役

中間回路ボディを使用したメッシュクリッピングでは、パルスコンバーター、つまりIGBTコンバーターが非同期ジェネレーターとネットワークの間に切り替えられます。非同期の汚染は、変圧器システムに接続されています。インバーターの結果は、LCフィルターを介して3相ネットワークに供給されます。トランスシステムは次のとおりです。 [25]

  • LC-Filter
  • パルス整流器
  • DC中間回路
  • パルスインバーター。

4番目のパルスインバーターブリッジブランチを使用すると、ニュートラル導体を備えた4人のネットワークを作成することができます。インバーターは、ストランド張力が対称的な3相システムを形成するように制御されます。ネットワーク上のシステムの動作エリアは、マイクロコントローラー制御IGBTコンバーターによって拡張できます。高品質の島の操作も取得できます。 [26]

追加のブラインドパフォーマンス補償 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ブラインドパフォーマンス補償システム（75 kVar）：中央の飽和ツグミ、下の金属紙コンデンサ

ネットワーク制御された非同期ジェネレーターは、必要な花柄のパフォーマンス要件のためにネットワークに大きく負担するため、コンデンサを使用した追加のブラインドパフォーマンス補償を生成する必要があることがよくあります。発電機ブラインドパワーは、並列コンデンサバッテリーによって90％を補償されます。これは、0.96のcosφに対応します。 [初め] 振動回路の共鳴周波数は、ネットワーク周波数に近づくと上部振動につながる可能性があるため、単純なコンデンサでより大きな補償を実行することは困難です。これにより、機械的振動が生じる可能性があります。さらに、上部振動の大部分は、接続された電子消費者に悪影響を及ぼします。 [8]

さらに、自己政府の制限を超えることができることに注意する必要があります。 [5] これは、スイッチオフネットワークにもかかわらず、発電機が電圧を作成することを意味します。 [16] この自己励起は、コンデンサが大きすぎるときに発生します。張力が増加すると、発電機クランプの周波数は張力が増加すると増加します。別の問題は、自己政府の制限が公称操作を下回るように補償コンデンサが測定されますが、アイドル速度が上昇しているときに発電機がそれ自体を引き起こすときに発生します。補償されたシステムの損傷を防ぐために、これらのシステムには追加の保護デバイスが提供されます。これらは次のとおりです。

  • 周波数監視（今日の±1ヘルツ可能）
  • ダムのコンソール
  • 位相不整合測定
  • 補償システムを使用した回路ブレーカーのロック
  • 自動報酬システム

また、補償システムは、ジェネレーターと一緒にネットワークにのみ切り替えられるようにロックする必要があります。

非同期ジェネレーターだけでは、島の操作（ネットワーク接続のない）は、困難で制限された条件下でのみ使用できます。 B.緊急発電機として達成できます。 [27] 「Sechatessed非同期発電機」は、島の操作の可能性です。 [8] 磁化のための誘導性ブラインドパワーを提供できる外部3相ネットワークへの接続がなければ、並行コンデンサバッテリーでブラインドパワーを利用できるようにすることができます。 [28] 周波数は、島の操作中にコンバーターによって常に指定されています。電圧振幅は、最大鎖電流振幅を考慮して調節されます。必要に応じて、必要に応じて電圧振幅が減少します。 [8] このタスクは、単純なコンデンサ留めされた非同期ジェネレーターで習得することはできません。高品質の島の操作は、正確な制御電子機器を備えた非同期ジェネレーターを使用してのみ実行できます。 [25] 取り扱いの問題は、単相負荷から発生します。この単相負荷は、島ネットワークの対称性を妨害します。これらの障害を補うには、正確な規制が必要です。発電機電圧が電圧の増加につながらないように、制御電子機器は現在必要な登録のみが供給されることを保証します。さらに、制御電子機器は、弱くストレスの多い外側ガイドに危険な電圧の増加がないことを保証します。 [29]

利点 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • 屈強
  • 低メンテナンス
  • ソフトパワーカップリング
  • 同期は必要ありません
  • 速度 – 弾性
  • 安価な

それらの： [30] [23]

短所 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • ネットワークからのブラインドパフォーマンス要件 [16]
  • いいえ cos 規制
  • 島の動作の場合、コンデンサバッテリーが必要 [25]
  • 位相スライドとしては適していません

短絡ランナーを備えた非同期発電機は、最大1500キロワットのサービスを備えた分散型の小型発電所で主に使用されています。 [最初に30]

例 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • EN 60 034パート1すべてのラウンド電気機械の一般規定
  • EN 60 034パート8接続名と電気機械の回転感覚
  • DIN IEC 34パート7バウフォーム。
  • EN 60034-5オールラウンド電気機械の保護タイプ
  • EN 60034-6冷却タイプ、回転する電気機械
  • グレゴールD.ハートル、ハインツO.ハートル： エネルギー技術システムの変圧器と電気機械。 第2版​​、Verlag European Teaching Aid、Haan-Gruit、1990、ISBN 3-8085-5002-3
  • エルンスト・ヘルネマン、ハインリッヒ・ヒューシャー： 電気工学スペシャリストトレーニング産業用エレクトロニクス。 第1版。 Westermann Bulbuchverlag GmbH、Braunschweig、1998、ISBN 3-14-221730-4
  • Gert Hagmann： パフォーマンスエレクトロニクス。 第3版、Aula-Verlag GmbH、Wiebelsheim、2006、ISBN 978-3-89104-700-2
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  3. ↑ a b c d GünterBoy、Horst Flachmann、Otto Mai： マスター試験電気機械と制御技術。 第4版、Vogel Buchverlag、Würzburg、1983、ISBN 3-8023-0725-9。
  4. ↑ a b c クラレンス・フェルドマン： 単相および多相交互の電流用の非同期ジェネレーター 。あなたの理論と行動様式、ジュリアス・スプリンガーのヴェルラグ、ベルリン1903、pp。23–35。
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