вівторок, 10 жовтня 2017 р.

Синхронні генератори



    Синхронними машинами називаються електричні машини змінного струму, у яких магнітне поле, створене обмоткою змінного струму, обертається в просторі з тією ж частотою, що і ротор, тобто синхронно з ротором.
     В наш час більшість електричної енергії змінного струму виробляється з допомогою синхронних генераторів. Генератори, що приводяться в обертання гідротурбінами, називаються гідрогенераторами. На теплових станціях з допомогою парових турбін приводять в обертання турбогенератори. На промислових установках можна зустріти синхронні генератори, які приводяться в обертання двигунами внутрішнього згорання. В усіх перерахованих випадках механічна енергія турбін або двигунів перетворюється в електричну енергію змінного струму.
Частота f1 енергії змінного струму, що виробляється синхронними генераторами, залежить від частоти обертання ротора n1 і кількості пар полюсів р:
        Але в сучасній техніці синхронні машини використовують не тільки в якості генераторів. В силовому електроприводі, в пристроях автоматики, в пристроях звукозапису використовують велику кількість синхронних машин, які працюють в режимі двигуна, — синхронних двигунів. Головна особливість синхронного двигуна — при постійній частоті струму живлячої мережі його ротор обертається з чітко постійною (синхронною) частотою обертання.

Рис. 1.4 Зовнішні характеристики
     Зовнішні характеристики можуть зніматися за незмінного струму збудження (за холостого ходу Е0=Uном) або за номінального струму збудження, коли номінальному навантаженню відповідає номінальна напруга.
   Основними джерелами реактивної потужності в системі є синхронні генератори (СГ) електростанцій.У номінальному режимі генератор, працюючи з номінальним коефіцієнтом потужності , виробляє номінальні активному реактивну потужності.
     Регулювання реактивної потужності СГ здійснюють шляхом зміни струму збудження. Зменшуючи струм збудження, можна зменшити реактивну потужність генератора і, навпаки, - при збільшенні струму збудження потужність СГ збільшується. Для того, щоб збільшити реактивну потужність, яку виробляє генератор, потрібно зменшити активну потужність навантаження. Таке збільшення реактивної потужності обмежується номінальними значеннями струмів статора і ротора СГ.
    Синхронним компенсатором називається синхронний двигун полегшеної конструкції, призначений для роботи на холостому ходу.
      Синхронні двигуни завдяки збудженню постійним струмом можуть працювати з
cos = 1 і не споживають при цьому реактивної потужності з мережі, а при роботі, з перезбудженням, віддають реактивну потужність в мережу. В результаті покращується коефіцієнт потужності мережі і зменшуються падіння напруги і втрати в ній, а також підвищується коефіцієнт потужності генераторів, що працюють на електростанціях.
    Синхронні компенсатори призначені для компенсації коефіцієнта потужності мережі і підтримки нормального рівня напруги мережі в районах зосередження споживчих навантажень . Нормальним є перезбуджений режим роботи синхронного компенсатора , коли він віддає в мережу реактивну потужність.
     У зв’язку з цим компенсатори, як і працюючі для цих же цілей батареї конденсаторів, що встановлюються на споживчих підстанціях , називають також генераторами реактивної потужності. Проте в періоди спаду споживчих навантажень (наприклад , вночі) нерідко виникає необхідність роботи синхронних компенсаторів також в недозбудженому режимі , коли вони споживають з мережі індуктивний струм і реактивну потужність, оскільки в цих випадках напруга мережі прагне зрости і для її підтримки на нормальному рівні необхідно завантажити мережу індуктивними струмами, що викликають в ній додаткові падіння напруги.
       Для цього кожен синхронний компенсатор забезпечується автоматичним регулятором збудження або напруги, який регулює величину його струму збудження так, що напруга на затискачах компенсатора залишається постійною.
     Синхронні компенсатори позбавлені приводних двигунів і з точки зору режиму своєї роботи в сутності є синхронними двигунами, що працюють на холостому ходу.
    Для здійснення асинхронного пуску всі синхронні компенсатори забезпечуються пусковими обмотками в полюсних наконечниках або їх полюси робляться масивними. При цьому використовується спосіб прямого, а в окремих випадках – спосіб реакторного пуску.
     Так як синхронні компенсатори не розвивають активної потужності, то питання статичної стійкості роботи для них втрачає гостроту. Тому вони виготовляються з меншим повітряним зазором, ніж генератори і двигуни, Зменшення зазору дозволяє полегшити обмотку збудження і здешевити машину. Номінальна повна потужність синхронного компенсатора відповідає його роботі в режимі перезбудження.
      У ряді випадків у маловодні періоди для роботи в режимі компенсаторів використовуються також генератори гідроелектростанцій.

понеділок, 25 квітня 2016 р.

Електрична лампочка

Над створенням електричної лампочки працювали російський фізик В. В. Петров та електротехнік П. М. Яблочков. А в 1872 році російський інженер, винахідник Олександр Лодигін винайшов першу лампу розжарювання. Прилад швидко підкорив увесь світ, і сьогоднішнє життя неможливо уявити без звичайної лампочки. В створенні електричної лампочки немає одного-єдиного творця. Історія її появи – це цілий ланцюг відкриттів і винаходів, зроблених різними людьми в різний час. Але сучасна лампа розжарювання – це втілення саме ідей Лодигіна. Він задумав безпрецедентний у Росії проект електрифікації країни. Перша світова війна й революція 1917 року поставили хрест на його починаннях. Лодигін емігрує в США. У березні 1923 року він помер у Нью-Йорку.
Світова популярність тим часом дістається американцю Томасу Едісону, хоча він не винайшов лампочку, а лише вдосконалив її. Електричну лампочку спочатку зустріли насторожено. На спеціально побудованому полігоні, у центрі якого розташовувалася лабораторія Едісона, він продемонстрував сотні палаючих електричних лампочок, енергія до яких підводилася від центральної динамо-машини по підземних дротах. Після цього показу лампочка, створена генієм інженера Лодигіна і його попередників, зрештою завоювала світ.

четвер, 21 квітня 2016 р.

НІКОЛА ТЕСЛА ЦІКАВІ ФАКТИ

     
      Нікола Тесла (1856 — 1943) — австро-угорський винахідник в області електротехніки і радіотехніки сербського походження, інженер, фізик.
       Тесла панічно боявся мікробів, постійно мив руки і в готелях вимагав до 18 рушників в день. Закінчивши школу, він захворів на холеру і пролежав у ліжку майже 9 місяців. Якщо під час обіду на стіл сідала муха, змушував офіціанта принести нове замовлення. Оселявся в готелі тільки в тому випадку, якщо номер його апартаментів був кратний трьом. Прогулюючись по вулиці, він міг в раптовому пориві зробити сальто. Він часто гуляв у парку і читав напам’ять «Фауста» Гете, і в ці моменти його спадала на думку блискучі технічні ідеї. У нього був незрозумілий дар передбачення. Одного разу, проводжаючи друзів після вечірки, він умовив їх не сідати в поїзд і цим врятував їм життя — поїзд дійсно зійшов з рейок, і багато пасажирів загинули або отримали травми… Тесла майже професійно грав на більярді. Тесла відпочивав приблизно 4 години на день. З них дві години йшло на роздуми і тільки дві години сон. Тесла плекав люту антипатію до жіночих сережкок, особливо з перлами. Запах камфори доставляв йому дуже сильний дискомфорт. Тесла рахував кроки при ходьбі, кількість тарілок з супом, чашок з кавою і шматків їжі. Якщо йому не вдавалося це зробити, то їжа не доставляла йому задоволення, тому він вважав за краще їсти в поодинці. Тесла ніколи не був одружений. Це сприяло його науковим здібностям В кінці 1890-х років між Ніколою Тесла і Томасом Едісоном розгорілася війна, яку потім назвали «війною струмів». Компанія Тесли працювала зі змінним струмом, а компанія Едісона — з постійним. Едісон всіляко намагався очорнити конкурентів — демонстрував публіці, як від змінного струму вмирають тварини і навіть розробив проект першого в світі електричного стільця (природно, який працював від «поганого» змінного струму). Незважаючи на виверти Едісона, Тесла взяв верх — в країні стали використовувати змінний струм. У 1897 році Тесла винайшов мініатюрний радіокерований корабель. Подібні іграшки з’явилися в наших магазинах тільки через 100 років. Тесла і Едісон ще не раз зустрічалися в житті. Один раз Тесла і Едісон були номіновані на одну і ту ж Нобелівську премію. Передбачалося, що вони розділять її навпіл. Але закляті вороги вважали за краще відмовитися від неї. Тесла помер у віці 86 років, в кімнаті 3327 готелю Нью-Йоркер. Незважаючи на всі його численні патенти, до кінця життя Нікола занурився в борги і бідність. Існує думка, що Тесла знищив всі документи, пов’язані з його геніальними винаходами. Але за заявами співробітників сербського музею Тесли, до нас дійшло щонайменше 60 000 наукових документів, написаних Ніколою.