Конструкция генератора: Устройство и принцип работы автомобильного генератора

  • 17.02.1980

Содержание

Конструкция генератора — Мир авто

Ниже будет подробнее рассмотрено назначение каждой детали генератора.

Генерирование переменного тока

На рис. 38.2а изображен приводимый от вала постоянный магнит, расположенный внутри С-образного неподвижного статора из мягкого железа. Этот статор обеспечивает замыкание магнитного поля N (северного) и S (южного) полюсов постоянного магнита. На рис. 38.2b-d изображено, как изменяется направление и плотность магнитного потока при вращении магнита.


На рис. 38.3 к катушке, намотанной вокруг статора, подключен вольтметр. При вращении магнита генерируется электродвижущая сила, которая изменяется при изменении положения магнита таким образом, как изображено на графике. Направление магнитного потока в статоре изменяется, когда магнит вращается, таким образом получается переменный ток. Величина тока зависит от трех факторов, указанных Фарадеем: поскольку из них единственным изменяющимся фактором является скорость, поэтому чем быстрее вращается магнит, тем больше будет электрическое напряжение на выходе.


Величина зазоров и масса деталей очень важны, поэтому генератор должен быть рассчитан таким образом, чтобы обеспечивать максимально возможное выходное напряжение. Одним из способов увеличения его эффективности (КПД) является использование многополюсного магнита, имеющего конструкцию наподобие той, что изображена на рис. 38.4. В этом случае магнит располагается соосно по отношению к валу и с помощью двух «пальцев» из мягкого железа образуются, два дополнительных полюса вращающейся детали (ротора). При такой конструкции выходное напряжение удваивается и устройство становится более эффективным.

Как и прежде, выходная ЭДС увеличивается при увеличении скорости вращения до той точки, когда стремительное изменение тока препятствует дальнейшему увеличению ЭДС. Такая конструкция имеет то преимущество, что устройство само защищает себя от перегрузок.

Многофазный выход

Дальнейшая модернизация указанной конструкции заключается в добавлении обмоток статора, как изображено на рис. 38.5. Таким образом, получаются два независимых выхода, как изображено на графике. Обмотка статора В обеспечивает выходную ЭДС, пик которой отстает на величину 45° от пика ЭДС, создаваемой обмоткой А, то есть выходные ЭДС обеих обмоток отличаются на 45° и такой выход называется двухфазным. (В русскоязычной литературе такого понятия как двухфазный электрический ток вообще нет, поскольку обмотки для получения многофазного выхода обычно соединяются друг с другом, а две обмотки, если их соединить, дадут три провода — два крайних и один общий в месте соединения, то есть получится «трехфазный» выход. В данном же случае мы имеем не «двухфазный выход», а два независимых выхода (4 конца), отличающимися по фазе на 45°).

Таким же образом, если добавить еще одну обмотку и все их расположить вокруг многополюсного ротора, будет иметься трехфазный выход (рис. 38.6). Если число магнитных полей будет увеличиваться, каждый отдельный период будет укорачиваться, таким образом будет получаться большее число периодов переменного тока за один оборот ротора, то есть можно получить более «гладкий» выходной ток, с менее выраженными пиками.

REG615 — Управление и защита генератора (Цифровые реле (Микропроцессорные устройства))

REG615 – устройство, предназначенное для защиты генератора. Устройство выполняет защиту, управление, измерение и контроль генераторов и точек подключения установок распределенной генерации в распределительных сетях и на промышленных предприятиях.
Имеется три стандартных конфигурации REG615: две предназначены для защиты генератора, а одна – для защиты при объединении сетей. Как устройство защиты генератора, REG615 включает защиту при пуске и нормальном режиме работы генератора и двигателя, обычно на малых и средних дизельных и газовых электростанциях, гидроэлектростанциях и парогазотурбинных электростанциях.  

Как устройство защиты при объединении сетей, REG615 обеспечивает устойчивую и надежную работу энергосистемы при увеличении количества и мощности установок распределенной генерации, напрямую подключенных к энергосистеме.  REG615 осуществляется постоянный контроль установок распределенной генерации, таких как солнечные и ветроэлектростанции, для определения момента, когда их необходимо отключить от сети, а также для обнаружения их отключения от сети.
 

REG615 поддерживает стандарт МЭК 61850 связи на подстанциях и возможности взаимодействия устройств автоматизации подстанции, включая МЭК 61850-9-2 LE и Редакцию 2, обеспечивающих существенные преимущества в плане расширения возможности взаимодействия. Кроме того, REG615 поддерживает протокол постоянного резервирования (PRP) и протокол «бесшовного резервирования высокой доступности» (HSR), а также протоколы DNP3, МЭК 60870-5-103 и Modbus®. При использовании интерфейсного модуля SPA-ZC 302, также может использоваться Profibus DPV1.
REG615 относится к продуктовой линейке Relion®  615 устройств защиты и управления.

 

Почему выбирают компанию АББ?

  • Модульная конструкция для быстрой установки и тестирования 
  • Большой выбор функциональных возможностей для защиты синхронных генераторов и для защиты точек подключения установок распределенной генерации
  • Готовые к работе стандартные конфигурации для быстрой и простой настройки с возможностью адаптации 
  • Защита генератора, включая защиту 100% обмотки статора от замыкания на землю, 
    дифференциальную защиту генератора и защиту от асинхронного режима 
  • Новейшая защита при объединении сетей, отвечающая самым высоким электросетевым стандартам для повышения устойчивости и надежности работы энергосистемы 
  • Поддержка Редакции 2 и Редакции 1 МЭК 61850, включая обмен сообщениями по протоколам HSR и PRP, по технологии GOOSE и протоколу IEC 61850-9-2 LE для уменьшения количества проводных соединений и контроля связи 
  • IEEE 1588 V2 для точной синхронизации по времени и максимального использования преимуществ связи по Ethernet на уровне подстанции 
  • Большой графический дисплей для отображения однолинейных схем, доступ к которому  осуществляется локально либо дистанционно через веб-ИЧМ

     

Конструкция генераторов переменного тока — Энциклопедия по машиностроению XXL


Особенности конструкций генераторов переменного тока.
В настоящее время наиболее широко распространены генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением и индукционного типа.  [c.65]

Конструкция генератора переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов отличается исключительной простотой и надежностью. Ротор не имеет обмоток и скользящих контактов, поэтому единственными изнашивающимися деталями являются подшипники, смазываемые консистентной смазкой. Генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов нечувствителен к загрязнению и хорошо приспособлен к условиям сельскохозяйственной эксплуатации. Такие генераторы широко применяются на сельскохозяйственных тракторах.  

[c.115]

В настоящее время двигатели внутреннего сгорания (дизели) широко используются для привода генераторов переменного тока, которые требуют повышенной точности поддержания заданной частоты при всех нагрузках. Удовлетворение этого требования определяется в первую очередь качеством работы системы автоматического регулирования дизеля. Известно, что наиболее высокие качественные показатели процесса регулирования дают изодромные автоматические регуляторы непрямого действия, конструкции которых доведены до определенного совершенства. Однако требование дальнейшего повышения качества процесса регулирования продолжает сохранять свою актуальность и в настоящее время. Трудно предположить, что дальнейшее существенное улучшение параметров регулирования можно осуществлять посредством автоматических регуляторов, работающих только на принципе Ползунова — Уатта, т. е. посредством регуляторов, реагирующих лишь на изменение скорости вращения вала двигателя.  

[c.25]

Индукционная катушка магнето. Конструкция индукционной катушки магнето имеет следующие отличия от катушки батарейного зажигания. Первичная обмотка катушки магнето является в то же время обмоткой генератора переменного тока. Величина э. д. с., индуктированной в первичной обмотке, зависит от числа витков, а не размера их, и безразлично, будет ли вестись намотка на малой окружности или на большой.

[c.102]

Техническое обслуживание электротепловой системы более трудоемко, чем воздушно-тепловой. Для такой системы необходимы периодические осмотры и ремонты генераторов переменного тока, программных механизмов, проверки электронагревательных элементов, изоляции проводов и другие работы. Срок службы системы обычно меньше срока службы конструкции самолета.  [c.58]


Однако существует и другая тенденция к сокращению объема профилактического обслуживания, связанная с совершенствованием конструкций изделий. Характерным примером является введение транзисторной системы зажигания, в связи с чем отпала необходимость в частых зачистках контактов прерывателя с последующей регулировкой зазора и установкой зажигания. Генераторы переменного тока не требуют проведения систематических проверок состояния щеточно-коллекторного узла, зачисток и проточек коллектора, частой смены щеток, регулярного добавления смазки в подшипники. Применение бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения исключило необходимость систематически производить проверки и подрегулировки регулируемого напряжения.
.  [c.6]

При наличии этих двух общих характерных особенностей регулирующие устройства для генераторов переменного тока отличаются большим разнообразием применяемых электрических схем и конструкций.  [c.146]

Справочник содержит в краткой форме необходимые сведения по техническим характеристикам и регулировке основных приборов электрооборудования автомобилей, йля приборов, появившихся в электрооборудовании автомобилей в последнее время (генераторы переменного тока, контактно-транзисторные и бесконтактные реле-регуляторы, транзисторная система зажигания и др.). дано описание конструкции, принципа действия и обслуживания в эксплуатации.  [c.2]

В качестве бесконтактных электрических первичных преобразователей используются всевозможные системы индукционные, оптические, индуктивные, емкостные, ультразвуковые, радиоактивные, холловские, стробоскопические и др. В тех случаях, когда не требуется полной разгрузки вала объекта измерения от реактивных тормозящих моментов, находят широкое применение индукционные системы самых разнообразных конструкций. Такие устройства, представляющие собой простейшие генераторы переменного тока, выполняются либо с неподвижным, либо с вращающимся постоянным магнитом. Табл. 25 дает представление о наиболее типичных схемах индукционных преобразователей.  [c.246]

На автомобилях в настоящее время наиболее широко распространены генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением, а на тракторах и сельхозмашинах — генераторы постоянного тока и переменного тока с индукционным возбуждением. Технические характеристики наиболее широко используемых генераторов постоянного и переменного тока приведены в табл. 8, 9. Конструкции генераторов различных типов показаны на рис. 18 31 32.  [c.41]

Рассмотрим принципиальную схему одной из конструкций (рис. XV.23, б). Генератор переменного тока 2 получает вращение от колеса 1. Ток через выпрямитель 3 и катушки реле заряжает конденсатор 5 до напряжения генератора. При наличии юза и связанного с этим снижения угловой скорости генератора напряжение на клеммах последнего падает. Вследствие этого конденсатор 5 разряжается через катушку реле 6 и дополнительное сопротивление 4 реле 6 срабатывает, и якорь 7 замыкает контакты 8. При этом электромагнитный клапан 9 получает сигнал растормаживания колеса.  [c.420]

Генераторы переменного тока с напряжением 12 в применяются с 1954 г. на автобусах ЗИЛ-155 и с 1955 г. на междугородных автобусах ЗИЛ-127. Вся мощность генератора выпрямляется. Выпрямленная мощность генератора Г-2 (автобус ЗИЛ-155) составляет 750 вт, генератора Г-3 (автобус ЗИЛ-127) —2000 вт. По конструкции генераторы аналогичны и различаются второстепенными деталями.  [c.109]

Фиг. 51. Конструкция статора и ротора автобусного генератора переменного тока а —статор б—ротор / — пакет статора 2 — контактные кольца 3 — полюсы (клювы) одной полярности 4 — полюсы (клювы) противоположной полярности 5 — обмотка возбуждения в виде одной катушки.

Синхронные электродвигатели имеют такую же конструкцию, как и описанные ранее генераторы переменного тока. Благодаря своим высоким качествам они находят широкое применение в мощных установках с постоянной нагрузкой на валу (центробежные насосы, воздуходувки и т. д.).  [c.133]

Конструкция статора двигателя такая же, как у генератора переменного тока.  [c.134]

На тракторах все больше стали применяться дешевые, простые по конструкции и надежные в работе генераторы переменного тока с постоянными магнитами. Срок службы этих генераторов зависит в основном только от износа шариковых подшипников.  [c.3]

Автомобильные трехфазные синхронные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие габаритные размеры и вес при той же мощности, более надежны в эксплуатации. Расход меди на обмотки примерно в 2,5 раза меньше, чем в генераторах постоянного тока. В генераторах переменного тока нет коллектора, вместо сложной обмотки якоря применяется технологически простая обмотка статора, обмотка возбуждения состоит из одной катушки. Удельная мощность генераторов постоянного тока не превышает 45 вт, а генераторов переменного тока достигает до 100 вт на 1 кг веса генератора.  [c.58]

При применении генераторов переменного тока с кремниевыми выпрямителями исключается установка реле обратного тока и ограничителя силы тока, что в значительной степени упрощает конструкцию реле-регулятора и обеспечивает повышение надежности работы генераторной установки. Напряжение генератора регулируется регулятором напряжения. Выпрямление переменного тока обеспечивается кремниевыми диодами. Генераторы называют синхронными потому, что в них частота тока пропорциональна скорости вращения ротора генератора.  [c.59]

Генератор служит для питания потребителей и заряда аккумуляторной батареи при работающем двигателе. На всех изучаемых автомобилях устанавливают трехфазные генераторы переменного тока (рис. 2.1) с встроенным выпрямительным блоком, имеющим однотипную конструкцию. Основными элементами генератора являются статор и ротор. Статор изготовляют в виде кольца (сердечника) из отдельных стальных пластин на его внутренней поверхности имеется 18 зубцов, на которые надеты катушки обмотки, распределенные на три фазы.  [c.56]

На автомобилях применяют генераторы постоянного и переменного тока. Генераторы переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие габариты и вес при той же мощности они более надежны в эксплуатации из-за отсутствия коллектора и обеспечивают заряд. аккумуляторных батарей при работе двигателя на малых оборотах холостого хода. В генераторах постоянного тока вследствие износа коллектора возникает около 40% неисправностей генератора.  [c.59]

Генераторная установка переменного тока. Автомобильные генераторы переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие размеры и вес при той же мощности они более надежны в эксплуатации из-за отсутствия коллектора и обеспечивают заряд аккумуляторной батареи при работе двигателя на малых оборотах холостого хода.[c.108]

Яблочковым были предложены также и некоторые дру-ие конструкции генераторов переменного тока, не сыграв-ине либо вообще, либо в то время заметной роли в истощи электротехники. К таким машинам можно отнести енератор с возвратно-поступательным движением якоря 1876 г.) и индукторные генераторы (1877 и 1881 гг).  [c.323]

Траншейный роторный экскаватор ЭТР-301А. Этот экскаватор создан для прокладки траншей под водопроводные коммуникации с трубами диаметром до 820 мм в некоторых районах нашей страны. Массового распространения этот экскаватор еще не получил, однако с точки зрения конструкции он представляет собой несомненный интерес, так как коренным образом отличается от всех типов изготовляемых экскаваторов. Это отличие заключается в том, что в его конструкции применен дизель-электрический независимый многомоторный привод с генератором переменного тока. Применение этого привода — несомненный шаг вперед при создании экскаваторов подобного типа.[c.93]

Экскаватор ЭТР-301А состоит из двух самостоятельных групп тягача, несущего на себе элементы всей машины, и рабочего органа — ротора (рис. 55). В конструкции тягача использованы элементы гусеничного хода и кабина трактора Т-ЮОМ. Рама 3 тягача вынесена консольно вперед и значительно удлинена. В передней части рамы крепится дизель-генераторная установка /, состоящая из дизеля марки У1Д6-250ТК мощностью 250 л. с. и генератора переменного тока типа ГС-104-4 мощностью 200 кет. Все управление и регулирование установки сосредоточено в кабине водителя.  [c.94]

Генератор, изображенный на рис. 12-10, называется линейным кондукционным МГД генератором. Существует и ряд других типов генераторов, например индукционные генераторы переменного тока и другие, однако с точки зрения термодинамического анализа различия в схемах собственно МГД генераторов несущественны, как несущественны и детали конструкции генераторов, во многом отличающиеся от приближенной принципиальной схемы, представленной на рис. 12-10.  [c.418]

В вентильном генераторе переменный ток обычно вырабатывается синхронным генератором с ротором явнополюсной конструкции или индукторным генератором.  [c.140]

Основная часть информации по уплотнению свободнопоршневых двигателей является собственностью организаций, занимающихся их изготовлением и испытаниями, однако в работе [33] имеется несколько глав, посвященных конструкции свободнопоршневых двигателей, написанных разработчиками и изготовителями таких двигателей, что помогает составить более полную картину методов уплотнения, применяющихся в этих двигателях. В свободнопоршневых двигателях нет многих трудностей, связанных с уплотнениями, которые встречаются в двигателях с кривошипно-шатунным приводом. Так, например, нет проблемы уплотнения штоков, поскольку весь агрегат можно заключить в герметичный корпус, как это делается в линейных генераторах переменного тока и инерционных компрессорах. Однако остается проблема уплотнения поршня, хотя она и упрощается благодаря отсутствию значительных боковых сил и нагрузок на подшипники, поскольку нет механического привода, что позволяет применять в таких двигателях газовые подшипники. Применение газовых подшипников делает невозможным установку обычных эластичных колец, даже изготовленных из тефлона, поскольку микрочастицы, отделяющиеся при работе таких колец, выводят из строя эти подшипники. Поэтому в свободнопоршиевых двигателях для уплотнения в цилиндре рабочего поршня и вытеснителя, а также уплотнения штока вытеснителя в рабочем поршне используют уплотнения за счет жестких допусков. Это требует полировки всех скользящих поверхностей, и эти поверхности часто покрывают анодированным алюминием или окисью хрома [85]. Без сомнения, секрет успешной работы свободнопоршневых двигателей Стирлинга заключен в высоком качестве механической обработки.  [c.169]


Некоторые генераторы переменного тока имеют выпрямители, непосредственно встроенные в конструкцию генератора. К таким генераторам относится генератор типа Г250, устанавливаемый на автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ-24, Москвич -412 и автобусе ПАЗ-672.  [c.127]

Принцин действия простейшего генератора переменного тока рассмотрен в 22. Здесь мы изучим конструкцию тракторных генераторов ГЗО-А2, Г31-А и Г32-А2 и их работу.  [c.229]

Если согнутый рамкой проводник вращать в магнитном поле, а концы рамки присоединить к медным кольцам, на которые наложены угольные щетки, то во внешней цепи будет протекать изменяющийся по величине и направлению ток, называемый переменным. Однако такие генераторы переменного тока на практике не применяются, так как у них трудно создать однородное магнитное поле и существует большое магнитное сопротивление магнитному потоку. В конструкциях современных машин между полюсами электромагнита помещают стальной барабан, в пазы которого укладывают проводники обмотки. Для получения индуктированной ЭДС в генераторах безразлично, будет ли двигаться проводник, пересекая неподвижное магнитное иоле, или яаоборот. В некоторых  [c.30]

На автомобилях начали устанавливать генераторы переменного тока, что вызвано преимуществами их конструкции перед генераторами постоянного тока меньщая масса при той же мощности, больщой срок службы, меньший расход меди (в 2—2,5 раза) возможность повышения передаточного числа от двигателя к генератору. В этом случае на частоте холостого хода двигателя генератор отдает до 25—50% своей мощности, что улучшает условия заряда аккумуляторной батареи на автомобиле, а следовательно, и ее срок службы.  [c.98]

К преимуществам генераторов переменного тока необходимо также отнести значительную экономию меди (в 2,5 раза по сравнению с генератором постоян-. ного тока), а также возможность упростить конструкцию реле-регулятора за счет исключения реле обратного тока и ограничителя тока. Уменьшение количества разрядно-зарядных циклов батареи, за счет уменьшения ее разряда иа режиме холостого хода двигателя, положительно сказывается на повышении срока службы аккумуляторной батареи и дает возможность применять на грузовых автомобилях аккумуляторные батареи с одинарной сепарацией.  [c.47]

Отечественные автобусные генераторы переменного тока имеют оригинальную конструкцию и отличаются от зарубежных новым принципом намотки статора, предложенным М. Л. Фрезинским, благодаря чему трудоемкость и стоимость намотки снизилась в 8— 10 раз.[c.107]

Конструкция и принцип действия генератора. Разрез шестиполюсного тракторного генератора переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов показан на фиг. 55. Ротор представляет собой звездообразный постоянный магнит, изготовляемый литьем из железоникелеалюминиевого сплава с примесью меди. Вал заранее вставляется в литейную форму и залитый сплав прочно с ним связывается. Статор также имеет шесть выступающих полюсов, на которых укреплены катушки обмотки. Концы обмоток выведены к наружным контактным зажимам. При вращении ротора в сбмотке статора индуктируется переменный ток.  [c.115]

Простота конструкции. Этому требованию удовлетворяют генераторы постоянного тока с параллельным включением обмотки возбуждениями генераторы переменного тока с вращающимся магнитом или электр омагнитом.  [c.60]

На автомобилях применяют генераторы о тоянного и переменного тока. Генераторы переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие габариты и вес при той же дющности они более надежны в эксплуатации из-за отсутствия кол-  [c. 85]

Заводы повышают мощности источников тока, снижают их вес одновременно повышают надежность и устойчивость работы приборов электрооборудования за счет применения синхронных генераторов переменного тока вместо генераторов постоян- ного тока, прерывателей-распределителей с всережимными регуляторами опережения зажигания и электрически более прочных катушек зажигания, за счет улучшения конструкции всех приборов электрооборудования  [c.4]


AS-PL Генераторы, Стартеры, Части генератора, Части стартера

Компания AS-PL предлагает более чем 3800 видов генераторов, предназначенных для различных типов транспортных средств, начиная с легковых автомобилей, грузовиков, сельскохозяйственной техники, гидроциклов и мотоциклов, и заканчивая ассортиментом для рынка промышленной техники. Благодаря такому широкому спектру предлагаемых продуктов AS-PL стала одним из ведущих мировых поставщиков в секторе диcтрибуции запасных частей.

 

Принцип работы генератора

Генератора является генератором переменного тока, который используется для преобразования механической энергии в переменный ток. В генераторе ток вырабатывается в неподвижных обмотках статора посредством вращающегося магнитного поля ротора. Он широко используется как источник энергии в автомобилях. Сегодняшние генераторы управляются цифровыми сигналами, поэтому их контроль качества требует использования самых современных машин.

 

 

Как в автомобилей старой конструкции, так и в современной технике, неотъемлемой частью оснащения является аккумулятор. Аккумулятор, питающий весь автомобиль, должен, однако, каким-то образом подпитываться. Для этого используется генератор переменного тока. Первый генератор сконструировал Никола Тесла в 1891 и запатентовал его в Соединенных Штатах. В настоящее время он используется в каждом автомобиле.
 

Контроль качества
Предлагаемые компанией продукты проходят строгие процедуры испытаний и отвечают самым высоким требованиям в сфере установки и технических параметров. Все генераторы и стартеры в ассортименте компании тестируются на специализированных машинах, а результаты их испытаний прилагаются к предлагаемым продуктам. Поставка надежной продукции с учетом текущих ожиданий рынка, с использованием современных технологий является наиболее важной целью AS-PL, которая в то же время является миссией компании.

 

Каталог он-лайн

В целях удовлетворения потребностей и ожиданий наших клиентов, мы создали электронный каталог онлайн, позволяющий легко и быстро найти запчасти. Он доступен он-лайн на сайте: as-catalog.com и на веб-сайте компании.

Заботясь об окружающей среде, компания отказалась от каталогов в печатной версии. Также доступно специализированное мобильное приложение – AS-PL Catalogue, созданное, чтобы облегчить выбор соответствующих компонентов. Вы можете скачать его на Google Play™ и App Store®. Бренд «AS» доступен также в каталоге TecDoc™ под названием AS-PL.

 

Генераторы радионуклидов

Генераторы позволяют многократно получать препараты радионуклидов непосредственно на месте их использования путем разделения генетически связанных между радонкулидов — материнского и дочернего. Последний (дочерний) как правило имеет более короткий период полураспада и постоянно образуется (генерируется) из материнского.

Началом истории генераторов принято считать время начала использования естественной пары радий-радон (1920 г.) для получения радиоактивного газа Rn-222, применяемого в медицине. В дальнейшем поиски подобных систем проводились, главным образом, среди искусственных радионуклидов. В 1951 г. на основе теллура-132 был создан генератор йода-132. К 1965 г. было предложено уже порядка 120 генераторных систем. Обычно метод разделения основывается на том, что дочерний и материнский радионуклиды являются различными химическими элементами. Разделение осуществляют с помощью методов хроматографии, экстракции или сублимации. Большинство коммерческих генераторов радионуклидов хроматографического типа и представляют собой стеклянную, металлическую или пластиковую колонку, помещенную в защитный кожух (рис). Колонка заполнена сорбентом, содержащим материнский радионуклид. При этом сорбент не должен связывать дочерний радионуклид, который вымывают (элюируют) из генератора, прокачивая специальный раствор (элюент) через колонку с помощью шприца, вакуумированных насосов или перистальтического насоса.

Генератор

99mTc – ГТ-4К (медицинское изделие)
Производитель — АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», поставщик – АО «В/О «Изотоп»

Генератор технеция-99m ГТ-4К является разработкой российский ученых и по своим характеристикам не уступает зарубежным аналогам.

Область применения

Применяется для многократного получения стерильного раствора пертехнетата натрия с технецием-99m (элюата). Радиофармпрепараты на основе пертехнетата натрия с технецием-99m используются для сцинтиграфии головного мозга, щитовидной и слюнных желез, радионуклидной ангиокардиографии и вентрикулографии, а также для селективного осмотра печени, лёгких, костей, почек и т.д.

Преимущества

  • Поставляется в клиники полностью готовым к работе
  • Оптимальные весогабаритные параметры защитного контейнера генератора при сохранении радиационно-биологических свойств
  • Конструкция исключает риск радиоактивного заражения медперсонала
  • Надежен и удобен в эксплуатации (для элюирования используется одна игла)
  • Получение элюата в необходимом для потребителя объеме, с высоким и стабильным на протяжении всего срока годности выходом технеция-99m
  • Высокое качество элюата (более чем в 5 раз снижено содержание неактивных примесей). Дополнительный адсорбент в хроматографической колонке предотвращает проскок ионов марганца в элюат.
  • Бактерицидный фильтр на выходе хроматографической колонки гарантирует стерильность элюата пертехнетата. Нет необходимости в стерилизующих воздушных фильтрах.

Технические характеристики генератора технеция-99 м ГТ-4К

Радиоактивность элюата по технецию-99м на дату доставки 4 — 6 — 8 — 11 — 19 ГБк на установленную дату поставки
Количество элюирований до 20 раз, по 5-10 см3
Масса генератора, кг не более 15 кг
Гарантийный срок эксплуатации и хранения 15 суток с установленной даты поставки
pH 4.0-7.0
Радиохимическая чистота, не менее % ≥ 99.0
Радионуклидные примеси:
— молибден – 99, %
— прочие гамма примеси,%

≤2*10-2
≤2*10-3
Неактивные примеси:
— алюминий, микрограмм/мл
— медь, микрограмм/мл

≤2. 0
≤0.2
— железо, микрограмм/мл ≤ 1.0
— марганец, микрограмм/мл ≤ 1.0
Мышьяк, барий, бериллий, висмут, кадмий, хром, ртуть, молибден, никель, свинец, олово, теллурий, цинк ниже предела обнаружения

Генетические пары радионуклидов, наиболее часто используемых в генераторах радионуклидов медицинского назначения. В современной радионуклидной диагностике около 80% процедур выполняется с препаратами, получаемыми на основе генератора 99mTc.Достаточно широко используются также генераторы ультракороткоживущих позитрон-излучающих радионкулидов Ga-68 и Rb-82.

Радионуклиды, используемые в медицинских генераторах
Материнский радионуклид Т 1/2 Дочерний радионуклид Т 1/2
99Mo 66,02 час 99mTc 6,01 час
113Sn 115,5 сут 113mIn 99,51 мин
90Sr 28,7 года 90Y 64,26 час
188W 60 сут 188Re 16,98 час
68Ge 288 сут 68Ga 68,0 мин
82Sr 25,0 сут 82Rd 1,25 мин
81Rd 4,58 час 81mKr 13 сек

По химическим свойствам технеций приближается к своему соседу по шестой группе молибдену. Однако он более всего схож со своим высшим аналогом – рением. Препараты 99mTc получают, как правило, непосредственно в клинических условиях с использованием наборов реагентов. Реагент для получения препарата должен содержать восстановитель и комплексующий (или коллоидообразующий) агент. В ряде случаев в состав реагента включают буферные смеси, стабилизаторы и т.п.

По материалам книги «Изотопы: свойства, получение, применение». Под ред. В.Ю.Баранова. М., ИздАТ, 2000. – 704 с. Глава «Изотопы в медицине», Г.Е.Кодина

устройство и принцип работы генераторов

Переменный ток промышленной частоты вырабатывается на электростанциях специально предназначенными для этих целей электромашинными синхронными генераторами. Принцип действия этих агрегатов основан на явлении электромагнитной индукции. Производимая паровой или гидравлической турбиной механическая энергия преобразовывается в электроэнергию переменного тока.

Вращающейся частью привода или ротором является электрический магнит, который и передает вырабатываемое магнитное поле на статор. Это – внешняя часть устройства, состоящая из трех катушек с проводами.

Передача напряжения осуществляется через коллекторные щетки и кольца. Медные роторные кольца вращаются одновременно с коленвалом и ротором, в результате чего к ним прижимаются щетки. Те, в свою очередь, остаются на месте, позволяя электротоку передаваться от неподвижных элементов генератора его вращающейся части.

Произведенное таким образом магнитное поле, вращаясь поперек статора, производит электропотоки, которые и осуществляют зарядку аккумулятора.

Однако для передачи импульса от генератора переменного тока к аккумулятору постоянного используется дополнительный диодный мост, который располагается в задней части устройства. Диод представляет собой деталь с двумя контактами, через которые в одном направлении проходит ток. А мост, как правило, состоит из 10 таких элементов.

Диоды делятся на две группы:

  • Основные — необходимы для выпрямления напряжения и соединены с выводами статора.
  • Дополнительные — направляют мощность на регулятор напряжения и контролирующую зарядку лампу.

Последняя крайне необходима в генераторе, потому что является контролирующим исправность привода контуром. Без лампы генератор переменного тока ни в коем случае не запустится на стандартных оборотах.

Для большего понимания, советуем
посмотреть популярные модели дизельных генераторов >>

Видео: принцип работы генератора переменного тока

Виды генераторов переменного тока

В зависимости от вырабатываемой энергии, генераторы подразделяются по мощности – на высокомощные и маломощные.

В быту наиболее оптимальными считается маломощное генераторное оборудование. Чаще всего, такие генераторы используют в качестве резервного электроснабжения. Также пользуются популярностью сварочные генераторы переменного тока. Однако с бензиновыми моделями следует проявлять крайнюю осторожность, используя их только по назначению. Иначе их моторесурс значительно сокращается. Ремонт такого оборудования, как и замена на новое устройство, сопряжен с внушительными финансовыми затратами.

Рекомендуем следующие модели генераторов переменного тока:

С целью создания автономного электроснабжения загородного участка, дома либо коттеджа в большинстве случаев применяется дизельный генератор. Данный агрегат рассчитан на выполнение таких задач, которые соответствуют его моторесурсу и мощности. Благодаря уникальным техническим характеристикам дизельгенераторы могут работать без перерывов в течение нескольких лет, что также положительно влияет на популярность этого оборудования.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings. COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings. AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Конструкция генератора постоянного тока для производства ветряных турбин

Конструкция генератора постоянного тока с постоянными магнитами

Генератор постоянного тока представляет собой электрическую машину, которая преобразует механическую энергию в форме движения в электрическую энергию в форме постоянного напряжения и тока посредством используя принципы магнитной индукции. Выходное напряжение и ток, создаваемые конкретной конструкцией генератора постоянного тока, зависят от скорости его вала (об/мин) и подключенной к нему электрической нагрузки.

Скорость вала, необходимая для достижения определенного выходного напряжения, определяется нагрузкой.Чем легче нагрузка, тем ниже скорость вращения, необходимая для достижения указанного напряжения. Генераторы постоянного тока с низким числом оборотов стали популярным выбором для использования в системах зарядки аккумуляторов ветровой и гидроэнергетики.

Типовой генератор постоянного тока для ветряной турбины

Генератор постоянного тока получает энергию движения от лопастей ветряной или водяной турбины, прикрепленных к валу ротора. Большинство генераторов переменного тока спроектированы так, чтобы работать слишком быстро, чтобы их можно было напрямую соединить с этими лопастями турбины, поэтому для увеличения скорости генераторов переменного тока используются коробки передач или системы шкивов.

Однако повышающие редукторы представляют собой сложные механические элементы, требующие хорошей механической центровки и смазки для надежной работы, поэтому генераторы постоянного тока с низкой частотой вращения идеально подходят для такого типа применения.

Способ получения постоянного тока состоит в том, чтобы вращать катушку внутри магнитного поля таким образом, чтобы магнитные силовые линии, создаваемые магнитным полем, пересекались вращающейся катушкой. Мы знаем из школы, что магниты имеют два полюса, северный и южный, и что магнитный поток выходит из северного полюса и течет обратно к южному полюсу.

В генераторе постоянного тока мы можем сделать эту магнитную цепь двумя способами. Во-первых, подача некоторой выходной мощности генераторов обратно в его собственные катушки возбуждения для создания электромагнита, которым можно точно управлять, или, во-вторых, использование постоянных магнитов для создания магнитного потока, а не тока в катушке с проводом.

Преимущество постоянных магнитов заключается в том, что не требуется подача поля, поскольку магнитное поле возбуждается постоянно, что снижает затраты, а также означает отсутствие потерь мощности I 2 R в обмотке магнитного поля, что способствует увеличению КПД генераторов.

Магнитная теория учит нас тому, что напряжение индуцируется в катушке провода из-за действия генератора. Действие генератора основано на законе электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому прямоугольная катушка с N витками вращается в однородном магнитном поле. Магниты и катушки в генераторе постоянного тока сконфигурированы таким образом, что магнитный поток проходит через электрические катушки проволоки, соединяющие вместе магнитную и электрическую цепи.

Все генераторы постоянного тока состоят из двух частей: одна часть называется «Статор», так как она неподвижна, а другая часть, которая движется или вращается, называется «Ротор».Как правило, для конструкции генератора постоянного тока магнитное поле находится на статоре, а обмотка катушки, вырабатывающей энергию, находится на роторе.

Генераторы постоянного тока работают за счет вращения или пропускания катушек мимо магнитов (или магнитов мимо катушек), при этом вырабатываемая электрическая энергия берется непосредственно от ротора, известного обычно как «якорь» в машине постоянного тока, через угольные щетки с магнитное поле, которое управляет мощностью, обеспечивается либо постоянными магнитами, образующими то, что обычно называют генератором постоянного тока с постоянными магнитами , либо обмоткой катушек, образующими электромагнит, образующими генератор постоянного тока с возбужденным полем .

Вращающиеся катушки якоря проходят через это стационарное или статическое магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует электрический ток в катушках. Когда катушка якоря находится рядом с направлением магнитного потока статора, в катушке индуцируется максимальное напряжение, поскольку катушка пересекает большинство магнитных силовых линий.

При движении якоря его катушка теперь становится перпендикулярной магнитному потоку статора, и магнитные силовые линии не пересекаются, поэтому индуцированное напряжение в этот момент равно нулю.Тогда при вращении якоря генератора в бесконечном цикле его катушки постоянно перерезают линии магнитного потока и в них индуцируется переменное постоянное напряжение. Этот процесс известен как «электромагнитная индукция».

В генераторе постоянного тока, когда якорь совершает полный оборот на 360 o за один оборот, генерируемый ток должен проходить через так называемый коммутатор, который состоит из медного кольца, разделенного на сегменты с изоляционным материалом между сегментами. Устройство угольной щетки, контактирующее с сегментами коммутатора, передает электроэнергию на выходные клеммы, как показано.

Конструкция генератора постоянного тока

Сегменты коллектора в генераторе постоянного тока заменяют сплошные контактные кольца генератора переменного тока и являются основным отличием их конструкции. Коммутатор механически переключает соединения катушки якоря с внешней цепью, создавая пульсирующее напряжение. Выходное напряжение пульсирует, потому что оно включается или выключается, но оно никогда не меняет полярность, в отличие от переменного напряжения и тока. Затем, поскольку полярность на клеммах генератора остается постоянной, выходное напряжение является постоянным.

Как и генераторы с постоянными магнитами, генераторы постоянного тока также могут иметь обмотку возбуждения для создания необходимого магнитного поля. Названия, используемые для описания этих типов генераторов постоянного тока, зависят от взаимосвязи и взаимосвязи каждой из катушек магнитного поля с якорем.

Два основных типа возбуждения обмотки возбуждения, используемые для генераторов постоянного тока, называются: самовозбуждение и отдельное возбуждение, и в зависимости от того, какая форма возбуждения возбуждения используется, генератор постоянного тока классифицируется как «генератор с самовозбуждением» или «генератор с независимым возбуждением».

Обычно для генератора постоянного тока с независимым возбуждением требуется отдельный внешний источник постоянного напряжения для подачи тока возбуждения через обмотку возбуждения. В то время как в генераторе постоянного тока с самовозбуждением само генерируемое напряжение используется для возбуждения обмотки возбуждения того же генератора постоянного тока, как показано.

Классификация генератора постоянного тока

Двумя основными соединениями для машины постоянного тока с самовозбуждением являются «Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой», представляющий собой обмотку возбуждения, состоящую из относительно большого количества витков небольшого провода с высоким сопротивлением, используемого для ограничения тока, протекающего через возбуждение. , подключается параллельно или шунтирует с якорем.

«Генератор постоянного тока с последовательным возбуждением», в котором обмотка возбуждения состоит из относительно небольшого количества витков очень большого провода с очень низким сопротивлением, соединенного последовательно с якорем. Каждый тип конструкции генератора постоянного тока имеет свой набор преимуществ и недостатков, и какой из них вы используете, зависит от вашего приложения.

Для зарядки аккумуляторов лучше всего подходят генератор постоянного тока с автовозбуждением или генератор постоянного тока с постоянными магнитами, поскольку их выходное напряжение остается довольно постоянным в широком диапазоне скоростей вращения.

При зарядке аккумулятора генератором постоянного тока скорость вращения генератора должна сначала возрасти до уровня, при котором его выходное напряжение превысит напряжение на клеммах аккумулятора, чтобы ток протекал в аккумулятор. Усилие, необходимое для вращения генератора (его входной крутящий момент), увеличивается, и до тех пор, пока величина требуемого входного крутящего момента может быть обеспечена лопастями первичного двигателя генератора, он будет продолжать заряжать аккумулятор.

Ток или сила тока генератора постоянного тока при любых оборотах определяется только нагрузкой подключенной батареи, а не частотой вращения.Как только батарея становится полностью заряженной, зарядный ток прекращается, и нагрузка фактически исчезает.

Если генератор PMDC продолжает приводиться в действие лопастями, напряжение на клеммах генератора будет расти, и независимо от того, насколько высоким станет напряжение на клеммах, если к генератору не подключена нагрузка, ток не течет. Кроме того, если вы запускаете генератор постоянного тока без нагрузки, ток всегда будет равен нулю, независимо от того, насколько высока его скорость вращения.

Тогда при зарядке аккумуляторов генератором постоянного тока необходимо использовать регулятор напряжения и фиктивную резистивную нагрузку для защиты аккумулятора, либо полностью отключать генератор от аккумулятора, когда зарядный ток падает до нуля или напряжение на клеммах аккумулятора превышает его номинальная стоимость.

Генератор постоянного тока является одним из ключевых компонентов ветряной или гидротурбинной системы, и, как мы видели, существуют различные доступные варианты, которые различаются по своей сложности и типу выходной мощности, которую они могут обеспечить. Генераторы постоянного тока могут иметь самовозбуждение или отдельное возбуждение. Даже простой электрический генератор может быть сконструирован с использованием фиксированных постоянных магнитов для создания генератора с постоянными магнитами.

Изобретение генератора постоянного тока сделало нашу жизнь проще. Но тот факт, что якоря, щетки, коммутаторы и обмотки сложны и стоят больших денег, многие генераторы постоянного тока были заменены современными генераторами переменного тока и асинхронными машинами, которые более экономичны и потому, что напряжения и токи постоянного или постоянного тока, когда требуется, могут быть произведены электронными выпрямителями.

Чтобы узнать больше о «Генераторах постоянного тока» или получить дополнительную информацию о различных типах доступных генераторов постоянного тока, или изучить преимущества и недостатки использования генераторов постоянного тока с постоянными магнитами в составе самодельной системы генерации постоянного тока, щелкните здесь, чтобы получить ваша копия одной из лучших книг по генераторам и двигателям постоянного тока прямо с Amazon сегодня.

Проект резервного генератора | Электротехнические услуги

Постоянные резервные генераторы Модель: Постоянный резервный генератор от New York Engineers, возможно, является одним из самых надежных и долговечных видов конструкции генератора.Генераторы могут эффективно обнаруживать сбои в подаче электроэнергии или аномалии в подаче электроэнергии и почти мгновенно обеспечивать альтернативу. Их устанавливают в здании или комнате, где они сидят и ждут отключения электроэнергии

Поскольку они являются постоянными, преимуществом конструкции этих генераторов является подходящая заправка топливом. Большинство домовладельцев или компаний устанавливают топливную трубу непосредственно к генератору, что позволяет генератору заправляться топливом без вмешательства человека. Такая конструкция позволяет владельцам компаний и домовладельцам чувствовать себя в безопасности и комфортно, не беспокоясь о дозаправке время от времени.Он особенно надежен, когда авария или гроза, либо нехватка топлива, либо внешние условия неблагоприятны для движения.

Несмотря на то, что это самые мощные, эффективные и надежные генераторы, их установка может оказаться довольно дорогой.

 

Портативные генераторы Модель: Портативные генераторы — это следующий вариант для тех, кто не может позволить себе стационарные генераторы или хотел бы пользоваться преимуществами портативных генераторов.Портативные генераторы могут делать почти все, что делает постоянный генератор. За исключением того, что эти генераторы не подключены к запасу топлива и их время от времени необходимо заправлять.

Эти генераторы также несколько маломощны. Они не обеспечивают автоматическое покрытие, как это делает постоянный генератор. Тем не менее, эффективная конструкция генераторов является лучшим выбором для районов, где перебои в подаче электроэнергии редки, а также стоят меньше, чем постоянные.

 

Дизельные генераторы Модель: Резервные дизельные генераторы являются одними из самых мощных генераторов, доступных на рынке. Тщательно спроектированные генераторы нуждаются в постоянном топливном баке, который должен быть установлен вместе с ним. Затем этот топливный бак должен быть заполнен дизельным топливом, которое будет питать генератор и вырабатывать электроэнергию при отключении электроэнергии.

Однако основным недостатком конструкции с таким типом генераторов является подача топлива при длительных отключениях. По мере того, как топливо начинает израсходоваться, бак начинает пустеть. Из-за этого внезапного использования всего топлива возникнет потребность в большем количестве топлива.

Когда спрос на топливо возрастает, цены на него растут, и поддержание его работы в течение нескольких часов или дней в случае длительного простоя может стать дорогостоящим. Наш эффективный дизайн своевременно информирует вас об уровне топлива, поэтому вы можете соответствующим образом планировать расходы и количество.

 

Генераторы, работающие на природном газе или жидком пропане Модель: Эти генераторы подходят для использования в условиях частых сбоев или отключений электроэнергии. Поскольку они подключены непосредственно к системе подачи топлива, можно не беспокоиться о необходимости дозаправки время от времени.

Резервные генераторы на природном газе или сжиженном пропане являются наиболее надежным типом доступных генераторов. Конструкция этих генераторов требует подключения к линии подачи, которая обеспечивает топливо, необходимое для его питания. Они не требуют, чтобы большой топливный бак был настроен, а затем установлен, что увеличивает разнообразие дизайна.

Однако, если коммунальное предприятие вдруг решит отключить подачу или если система снабжения выйдет из строя, то нет никакой возможности запитать генератор.Это может быть огромным неудобством для многих, но важно помнить, что шансы на это практически нулевые.

 

Генераторы с воздушным охлаждением Конструкция : Большинство резервных генераторов склонны к перегреву, когда они обеспечивают постоянную мощность. Наша разработка воплотила в жизнь установку системы охлаждения, позволяющую защитить его от перегрева. Один из наиболее распространенных способов сделать это — разместить вентиляторы внутри корпуса генератора, что позволяет нагнетать воздух по всему устройству.Холодный воздух выдувается с одного конца, а горячий воздух выбрасывается с другого. Это охлаждает его и предотвращает перегрев.

 

Генераторы с жидкостным охлаждением Модель: В некоторых вариантах используется радиатор как система, которая позволяет генератору охлаждаться. Наши инженеры готовят специальную конструкцию трубы, по которой течет прохладная жидкость. Радиаторная система похожа на автомобильную. Эти генераторы с жидкостным охлаждением способны противостоять перегреву намного эффективнее, чем генераторы других типов.

Генератор с постоянными магнитами | Windpower Engineering

Байрон Бун , менеджер по продукции, Boulder Wind Power, www.boulderwindpower.com

Ожидается, что генераторы с постоянными магнитами

(ГПМ), впервые широко представленные в ветроэнергетике в начале-середине 2000-х гг. , продолжат увеличивать долю рынка с 17 % в 2011 г. до почти 40 % к 2015 г. группа сторонников из-за гибкости, повышенной надежности и повышенной эффективности, которые они привносят в конфигурации трансмиссии.Тем не менее, по мере того, как турбины увеличиваются в размерах, растут и проблемы с PMG. Несколько технологических компаний, в том числе Sway Turbine, Goliath Wind и Boulder Wind Power, решают эти проблемы, используя основы генераторов с постоянными магнитами и применяя их к усовершенствованным конструкциям генераторов.

Преимущества и проблемы

Boulder Wind Power будет использовать дизайн справа, чтобы минимизировать вес и повысить эффективность.

Высокоскоростной асинхронный генератор с двойным питанием является наиболее распространенной топологией трансмиссии, используемой сегодня.В нем электрический ток индуцирует магнитное поле на роторе. Однако PMG использует мощные постоянные магниты для создания магнитного поля на роторе. Поскольку на ротор не подается электрический ток, нет необходимости в щетках, что в конечном итоге повышает надежность.

В PMG количество магнитных полюсов и скорость вращения генератора определяют частоту выходного сигнала генератора, который проходит через преобразователь полной мощности, прежде чем он будет экспортирован в сеть.Эти характеристики трансмиссии имеют множество преимуществ. Преобразователь полной мощности полностью отделяет генератор от сети и преобразует всю выходную мощность генератора в спецификации сети, тем самым позволяя турбине полностью соответствовать нормам сети. Кроме того, PMG могут работать с разными скоростями вращения, что позволяет производителям проектировать трансмиссии ветряных турбин в соответствии с их предпочтительными топологиями трансмиссии, потенциально используя одно- или двухступенчатую коробку передач для средней скорости или полностью удаляя коробку передач, что еще больше повышает надежность.

Несмотря на эти преимущества, перед генераторами с постоянными магнитами остаются проблемы, особенно по мере роста номинальной мощности турбин и повышения требований к надежности для морских установок.

В одной из задач PMG полагаются на традиционную изоляцию из слюдяной ленты и пазы с железным сердечником для своих катушек статора. Эта система изоляции статора чувствительна к вибрации и термоциклированию и особенно уязвима, когда концевые витки не поддерживаются при выходе из пазов стального сердечника PMG.Кроме того, определенные конструкции роторов в генераторах с постоянными магнитами и прямым приводом создают значительные проблемы с теплопередачей, которые должна решать система управления тепловым режимом, что усложняет систему охлаждения и снижает надежность. Наконец, увеличенные диаметры роторов, номинальная мощность и опасения по поводу скорости вращения лопастей требуют, чтобы генераторы увеличивались как в осевом, так и в радиальном направлении для создания большего крутящего момента. При радиальном росте воздушный зазор между статором и ротором становится сложнее поддерживать, что требует большей массы конструкции, что может компенсировать повышение надежности и выработки энергии.

Новое мышление

Генератор BWP завершил первоначальные испытания и вскоре может быть запущен в эксплуатацию в качестве прототипа.

Несколько компаний, в том числе Boulder Wind Power (BWP), решают эти проблемы, внедряя технологию генератора осевого потока. Вместо использования конфигурации радиального потока, при которой магнитное поле прикладывается радиально внутрь и наружу от ротора, в генераторе осевого потока магнитное поле прикладывается вдоль оси ротора. Электромагнитная концепция в генераторе осевого потока работает аналогично генератору радиального потока, но отсутствие железного сердечника устраняет силы притяжения между ротором и статором, отсутствие которых означает более низкие нагрузки на конструкцию и значительное снижение веса, даже при номинальной мощности. расти.Благодаря более низким нагрузкам на конструкцию и отсутствию железного сердечника ГПМ с осевым потоком также могут повысить эффективность, особенно при более низких скоростях ветра.

Генератор осевого магнитного потока

компании BWP решает проблемы, с которыми сталкиваются генераторы радиального магнитного потока с железным сердечником несколькими способами. Учитывая ранее упомянутую уязвимость традиционных систем изоляции статора, конструкция BWP повышает надежность за счет использования технологии печатных плат (PCB) в качестве модулей статора. В статоре для печатных плат процесс автоматизированного производства полностью заключает обмотки в систему изоляции, которая превосходит традиционную изоляцию из слюдяной ленты.Кроме того, 20-килограммовый модуль статора может быть легко заменен техническим персоналом с использованием процесса «подключи и работай» вместо удаления всего генератора, как это требуется для ГПМ с радиальным магнитным потоком.

Автор Байрон Бун

Из-за отсутствия сил притяжения между ротором и статором генератору требуется гораздо меньше конструкционного материала, а благодаря запатентованному магнитному управлению воздушным зазором конструкция статора может быть гибкой в ​​осевом направлении, но жесткой на кручение, что приводит к общему снижению веса по сравнению с к легкодоступным трансмиссиям. Кроме того, генератор можно охлаждать без радиаторов или теплообменников, что еще больше снижает вес и сложность, а также повышает надежность.

Соблюдение стандартов соответствия сети, повышение надежности в удаленных рабочих средах или снижение стоимости энергии для конкуренции с традиционными формами генерации — ветроэнергетика должна продолжать внедрять инновации и внедрять новые технологии. Генераторы с постоянными магнитами, и особенно конструкции с осевым магнитным потоком, будут приобретать все большее значение и способствовать дальнейшему развитию отрасли по всему миру.ВПЭ


Рубрики: Избранные, Генераторы, Турбины
С тегами: boulderwindpower
 

Что такое генератор дизайна?

Генераторы плана определяют, как часть (или подмножество серий) выбирается из полного набора серий в дробно-факторном плане.

Например, чтобы построить 4-факторный план дроби 1/2 с помощью генератора планов D=ABC, Minitab делает следующее:
  1. Постройте полный трехфакторный план, где –1 и +1 представляют соответственно низкий и высокий уровни факторов.
    А Б С
    –1 –1 –1
    +1 –1 –1
    –1 +1 –1
    +1 +1 –1
    –1 –1 +1
    +1 –1 +1
    –1 +1 +1
    +1 +1 +1
  2. Создайте прогоны для фактора D, перемножив настройки для факторов A, B и C вместе. Например, значение коэффициента D для первого прогона равно –1 * –1 * –1 = –1 (низкое значение).
    А Б С Д=АВС
    –1 –1 –1 –1
    +1 –1 –1 +1
    –1 +1 –1 +1
    +1 +1 –1 –1
    –1 –1 +1 +1
    +1 –1 +1 –1
    –1 +1 +1 –1
    +1 +1 +1 +1

Поскольку настройки для фактора D равны настройкам для фактора A, умноженным на настройки для фактора B, умноженным на настройки для фактора C, фактор D смешивается с взаимодействием ABC. Поскольку смешанные эффекты не могут быть оценены отдельно друг от друга, следует тщательно выбирать генераторы планов.

По умолчанию Minitab использует генераторы проектов, которые создают проект с самым высоким разрешением для числа факторов в проекте.

Конструкции | Бесплатный полнотекстовый | Конструкция термоэлектрического генератора и его применение в медицине

В этом разделе представлен краткий обзор термоэлектрических материалов и процесса их производства с учетом стоимости.Читатели, интересующиеся материалами и производственным процессом, могут обратиться к литературе за информацией о термоэлектрических материалах [10], объемных термоэлектрических материалах [9] и низкоразмерных термоэлектрических материалах [11]. Первостепенной задачей исследования термоэлектрических материалов является достижение высокого значения ZT [12], характеризующегося высоким коэффициентом Зеебека, низкой теплопроводностью [13] и высокой электропроводностью. Перед исследователями стоит огромная задача оптимизировать эти противоречивые параметры вместе с желаемыми механическими свойствами. В прошлом термоэлектрические материалы представляли собой в основном массивные сплавы, такие как SiGe, CoSb 3 , Bi 2 Te 3 и PbTe [14]. По структуре и составу материала они подразделяются на полугейслеровы, силицидные, оксидные, клатратные, скуттерудитовые и халькогенидные [15]. Хотя халькогениды проявляют термоэлектрические свойства, большинство коммерческих модулей ТЭМ изготавливается с использованием теллурида висмута (Bi 2 Te 3 ) с различными добавками [16].Bi 2 Te 3 был введен с наноматериалами [17] для уменьшения теплопроводности решетки за счет увеличения скорости рассеяния фононов. Концентрация электронов оптимизируется за счет добавления наноматериалов, которые действуют как центры рассеяния фононов. Добавление таких наноматериалов помогает достичь теплопроводности, подобной стеклу, называемой электронно-кристаллическим фононным стеклом (PGEC) [14], из-за фононов с длинной длиной свободного пробега, увеличивающих перенос тепла и заряда. Заметное увеличение значения ZT до 1.86 при 320 К [18] за счет уменьшения теплопроводности решетки и рассеяния точечных дефектов. Значение ZT 2,6 при 923 К было зарегистрировано Канацидисом [19] для кристаллов Sn-Se из-за его сверхнизкой теплопроводности решетки. Материалы со значением ZT до 3 [10] были идентифицированы в литературе путем отделения тепла от переноса заряда. Хотя интенсивные исследования материалов значительно улучшили значение ZT, существуют основные проблемы с использованием этих материалов в коммерческих устройствах.Соответствие пикового значения ZT при одной температуре является огромной проблемой, так как большинство приложений допускают колебания температуры после термоциклирования [20]. Поскольку пиковые значения ZT возникают при высоких температурах выше 600 °C, стабильность материала при рабочей температуре имеет жизненно важное значение с точки зрения устройства. Даже при высоких температурах экспонированный термоэлектрический материал не должен окисляться [21]. Сообщается, что некоторые материалы подвергаются сублимации [22] из-за высокотемпературных всплесков, что может привести к сбоям в работе устройства.Вышеуказанные проблемы ограничивают использование ценных термоэлектрических материалов ZT в коммерческих продуктах. Знание механических свойств термоэлектрических материалов необходимо для проектирования и производства устройств, чему часто препятствуют пиковые значения ZT. Термоэлектрические материалы являются хрупкими [23], и трудно оценить такие характеристики материалов, как прочность на излом, вязкость на излом и твердость [24] из-за изменений в составе и методах испытаний материалов [25].ТЭГ работают в широком диапазоне температур, от 600 до 1000 °C в случае выхлопа печи [8] или до 20 °C, при этом вырабатывая энергию для имплантируемых устройств внутри тела. Следовательно, коэффициент теплового расширения (КТР) является критическим параметром из-за термоциклирования. Поскольку каждый компонент, показанный на рис. 1, будет иметь различный КТР, особенно в местах пайки термоэлектрических ветвей, могут возникнуть значительные напряжения [26]. Следует уделить внимание выбору интерфейсных слоев, подложек и межсоединений, которые должны быть стабильными в широком диапазоне рабочих температур, чтобы предотвратить преждевременный отказ устройства.КТР значительно различается среди обычно изучаемых материалов, таких как MNiSn = 8–12 частей на миллион K −1 (ppm) [27], Mg 2 Si = 3–6 ppm K −1 [28] и Si сплавы -Ge = 10–12 ppm K −1 [29]. Предлагаемые решения включают использование слоев жидкого металла [30], массивов углеродных нанотрубок [31] и разработку нескольких контактных слоев с постепенно меняющимся КТР.
Производство термоэлектрических материалов

Процесс производства ТЭГ основан на архитектуре ТЭГ и используемом термоэлектрическом материале.Представленный здесь обзор производственного процесса носит более общий характер и больше ориентирован на производство плоских массивных ТЭГ. Цель состоит в том, чтобы просветить разработчиков ТЭГ о влиянии их конструкции на производственный процесс и стоимость.

В качестве первого шага необходимо синтезировать термоэлектрический материал, как правило, путем измельчения в шаровой мельнице [32] вместе с его составляющими. Этапы изготовления ТЭГ показаны на рис. 3. Несмотря на обширность процесса, требуемые характеристики могут быть достигнуты после определения оптимизированного состава материала.Другой процесс, с помощью которого можно получить термоэлектрические порошки, — это плавление [33], хотя существует некоторая степень флуктуации процесса, приводящая к изменению фазы и микроструктуры [34]. Синтезированные порошки затем формуют в слитки либо путем горячего прессования, либо искрового плазменного спекания, а затем нарезают кубиками для формирования термоэлектрических ветвей. Хрупкость материала, приводящая к выкрашиванию термоэлектрических ветвей, является преобладающей проблемой в этом процессе, что может привести к дальнейшему растрескиванию [35]. Для изготовления тонкопленочных ТЭГ используются общепринятые производственные процессы полупроводниковой промышленности, такие как травление [36], молекулярно-лучевая эпитаксия, травление химическим способом и осаждение из паровой фазы [37]. Большинство коммерчески доступных ТЭГ производятся с использованием теллурида висмута, в то время как теллурид свинца и германий используются редко. Стоимость сырья Bi 2 Te 3 составляет 110 долл. США/кг [38], тогда как стоимость его преобразования в чистый термоэлектрический материал составляет 806 долл. США/кг [38]. Разработка полимеров, оксидов и силицидов резко снижает потребность в использовании германия, тем самым снижая стоимость сырья. Стоимость исходного и чистого термоэлектрического материала оксидов составляет 2 и 50 долл./кг [39] соответственно.Стоимость производства ТЭГ варьируется в зависимости от производственного процесса и типа используемого сырья. Общая стоимость модулей ТЭГ также в значительной степени делится на такие компоненты, как теплообменники и подложки.

Оптимизация дизайна внутреннего генератора с постоянными магнитами нового типа для увеличения запаса хода электромобиля предложен ротор с параллельными тангенциальной и радиальной магнитопроводами.

На основе закона Ома и закона Кирхгофа для магнитных цепей разработаны эквивалентные магнитные цепи для полюсов ротора. Предварительно определены структурные параметры генератора. В то же время, с помощью метода Тагучи и анализа конечных элементов полюса ротора генератора оптимизированы для улучшения магнитной плотности воздушного зазора, зубчатого момента и искажения формы волны противо-ЭДС. Наконец, обоснованность предлагаемых методов проектирования подтверждается аналитическими и экспериментальными результатами.

1. Введение

Электрические транспортные средства широко используются в повседневной жизни людей благодаря их преимуществам низкого уровня загрязнения, низкого уровня шума и отсутствия выбросов. Но ограниченный ассортимент стал узким местом, сдерживающим его развитие. До того, как технология хранения аккумуляторных батарей электромобилей совершила крупный прорыв, добавление генератора увеличенного диапазона для электромобилей было одним из важных способов увеличения срока службы [1, 2]. Итак, генераторное устройство является ключевым компонентом системы электроснабжения электромобилей.С совершенствованием электромобиля энергопотребление увеличивается, и кремниевый выпрямительный генератор не может удовлетворить потребности электрооборудования в энергопотреблении. Тем не менее, генератор с постоянными магнитами возбуждается постоянными магнитами без электрической обмотки возбуждения и имеет преимущества простой конструкции, высокой удельной мощности, высокой надежности и т. д., поэтому он имеет широкие рыночные перспективы в системе электропитания электромобилей. [3, 4].

В литературе [5] предложен новый двухрадиальный синхронный генератор с постоянными магнитами для поверхностного и внутреннего монтажа с использованием метода эквивалентной магнитной цепи (ЭМС).Проанализированы магнитная проницаемость и магнитная проницаемость генератора, определены оптимальные конструктивные параметры генератора. Одно исследование [6] показало, что при использовании метода установки уровня для оптимизации синхронного генератора с постоянными магнитами зубчатый крутящий момент генератора снижается, а производительность двигателя улучшается. В литературе [7] предложен генератор с аксиальной магнитной цепью, в котором полюс ротора состоит из сердечника и ПМ, а за счет оптимизации формы магнитного полюса снижается содержание гармоник.В литературе [8] представлен новый тип конструкции ротора, в котором основной магнитный поток и поток рассеяния ПМ рассчитываются методом ЭМС, итерация не сходится при сильном насыщении железного сердечника. В литературе [9] установлена ​​модель ЭМС холостого хода для поверхностного и внутреннего синхронного двигателя с постоянными магнитами и модель ЭМС при реакции якоря. Решены магнитное поле воздушного зазора и противо-ЭДС якоря двигателя; точность аналитического расчета подтверждается результатами конечных элементов.В литературе [10] используется генетический алгоритм и оптимизация роя частиц для улучшения комплексной производительности двигателя, но определение и анализ решения целевой функции в этих алгоритмах довольно сложны, что не только затрудняет реализацию быстрого расчета оптимальных параметров, но и имеет определенную локализацию в многокритериальном оптимизационном дизайне. Однако метод Тагучи представляет собой алгоритм локальной оптимизации, который может реализовать многокритериальную оптимизационную схему генератора.Он не только может реализовать быстрый дизайн генератора, но также имеет высокую точность проектирования. В последние годы он широко используется в области разработки и проектирования генераторов [11, 12].

Для точного проектирования и анализа взаимосвязи между выходными характеристиками генератора с постоянными магнитами с тангенциальной и радиальной параллельной магнитной цепью (ITQPMG) определяются параметры магнитного полюса. При построении модели ЭМС предварительно определяют параметры магнитного полюса, а затем оптимизируют их методом Тагучи.В данном исследовании в качестве горизонтальных переменных выбраны параметры магнитного полюса. Реализована многокритериальная оптимизация выходных характеристик, таких как пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора, скорость искажения формы волны обратной ЭДС без нагрузки и пиковое значение зубчатого крутящего момента, поэтому может быть получена оптимальная комбинация параметров для улучшения производительности. ITQPMG.

2. Определение основных параметров

Магнитопровод обычного генератора с ПМ делится на радиальное и тангенциальное направления.Хотя генератор радиальной магнитной цепи имеет меньшую утечку, а форма волны обратной ЭДС имеет хорошие синусоидальные свойства, пиковое значение плотности потока воздушного зазора ниже. Внутренний радиальный генератор с постоянными магнитами (IRPMG) показан на рисунке 1 (a); когда утечка генератора тангенциальной магнитной цепи велика, тангенциальные магнитные полюса могут производить определенную степень эффекта скопления магнитов. Таким образом, пиковое значение плотности воздушного зазора высокое, а скорость искажения формы волны обратной ЭДС низкая [13].Внутренний тангенциальный генератор с постоянными магнитами (ITPMG) показан на рисунке 1(b). В этом исследовании обсуждаются преимущества двух типов генераторов магнитной цепи с постоянными магнитами, и предлагается новый тип генератора с постоянными магнитами, который уменьшает утечку магнетизма между магнитными полюсами и стремится к синусоидальной форме волны обратной ЭДС. Радиальный и тангенциальный потоки вместе создают поток и синтезируют его в воздушном зазоре, что имеет значительный эффект концентрации магнитного поля, компенсирует подавление сигналов обратной ЭДС и повышает эффективность генератора.Структура ITQPMG показана на рисунке 1(c). Начальные параметры дизайна перечислены в таблице 1.

, — проницаемость радиальной стали PM, G r1 — проницаемость между сердечником ротора и воздушным зазором, G r2 — проницаемость ротора сердечник между двумя радиальными сталями ПМ, G g — проницаемость воздушного зазора между ротором и статором, G t — проницаемость зубца статора, G ts — проницаемость пыльника статора, G Y Y — это проницаемость ататорного япла, Φ MT — это поток, предоставляемый тангенциальной сталью PM, Φ MQ — это поток, предоставляемый радиалом PM, Φ QL поток рассеяния радиальной стали с ПМ, φ Tl — поток рассеяния радиальной стали с ПМ, φ U — эффективный поток.

Формула расчета фазной противо-ЭДС генератора: где — частота генератора; K w – витковый коэффициент обмотки якоря; , где K d – коэффициент распределения; , где – количество пазов на полюс каждой фазы; , где Z s – количество пазов статора и m – количество фаз, m  = 3; K p – коэффициент ближнего действия; , , где шаг намотки; K φ – волновой коэффициент потока воздушного зазора, K φ  = 1.11; N – витки обмотки якоря каждой фазы.

Окружной поток воздушного зазора, создаваемый сталью PM в роторе, может быть выражен в следующей расчетной формуле: где D — диаметр ротора, — механический коэффициент дуги полюса генератора, — коэффициент дуги магнитного полюса, — остаточная плотность потока и осевая длина генератора.

В этой конструкции используется метод соединения звездой, поэтому обратная ЭДС холостого хода равна умножению на номинальное напряжение. Следовательно, ширина тангенциальной стали PM составляет 11 мм, толщина в направлении намагничивания составляет 4 мм, ширина радиальной стали PM составляет 6 мм, толщина в направлении намагничивания составляет 2 мм, а глубина имплантации радиальный ПМ 14 мм.

4. Оптимальная конструкция полюса ротора

Размер и положение полюса ротора оказывают существенное влияние на производительность генератора с постоянными магнитами. Однако параметры магнитного полюса, рассчитанные методом ЭМС, могут быть не лучшими рабочими параметрами, поэтому необходимо оптимизировать конструкцию полюса ротора.Метод Тагути — это алгоритм локальной оптимизации, который может одновременно оптимизировать несколько целей. Создав ортогональную тестовую таблицу, можно рассчитать оптимальную комбинацию параметров многокритериальной оптимизации с наименьшим временем эксперимента. В этом исследовании метод Тагучи используется для оптимизации полюсов ротора ITQPMG.

4.1. Схемы испытаний

Для генератора с параллельным магнитопроводом параметры ФЭУ и радиальная глубина имплантации ФЭУ имеют большое влияние на характеристики [14]. Таким образом, в этом исследовании есть три цели оптимизации, такие как пиковое значение зубчатого момента ( T ), пиковое значение плотности потока воздушного зазора ( G ) и коэффициент искажения холостого хода. обратная ЭДС ( K r ). Ширина тангенциального ПМ ( h мТл ), толщина направления намагничивания тангенциального ПМ ( b мТл ), ширина радиального ПМ ( h мТл ), толщина направления намагниченности радиального ФЭУ ( b mQ ) и глубины имплантации радиального ФЭУ ( b ) выбраны в качестве переменных.Экспериментальные результаты матрицы и конечных элементов отображаются в таблице 2.

85



Статор Внутренний диаметр (мм) 106
Статор Наружный диаметр (мм) 135
Осевая длина (мм) 30
Длина воздушного зазора (мм) 0.5
Количество слотов статора 36
номинальная мощность (W) 500
номинальное напряжение (V) 28
4000
6 9 6
11


3.
Создание и анализ EMC модель

в соответствии с формой макета PM и характеристики топологической структуры ротора, модель ЭМС установлена ​​в режиме холостого хода генератора.Модель состоит из двух независимых путей потока: первый путь магнитного потока представляет собой замкнутый магнитный путь, независимо образованный тангенциальными ПМ, а вторые пути потока представляют собой замкнутые магнитные цепи, образованные двумя последовательными радиальными прямоугольными соединениями с ПМ. Путь основного потока и путь потока рассеяния нового типа структуры генератора с постоянными магнитами показаны на рисунке 2, а эквивалентная магнитная цепь ITQPMG показана на рисунке 3.



в состоянии нагрузки прямая осевая составляющая реакции якоря равна F d  = 0.Согласно закону Ома и закону магнитных цепей Кирхгофа можно установить модель ЭМС следующим образом: где F мТл — эквивалентная магнитодвижущая сила тангенциальной ПМ стали, H c — коэрцитивная сила ПМ, b mT — толщина тангенциальной стали PM в направлении намагничивания, F mQ — эквивалентная магнитодвижущая сила радиальной стали PM, F d is d реакция, G mT – проницаемость тангенциальной стали PM, G mQ – проницаемость радиальной стали PM, G Tl – проницаемость тангенциальной стали PM 650 G


H MT (мм) (мм) (мм) 9

B MT (мм) H MQ
(мм)
B MQ (мм) B (мм)

10 2 4 2 2 0
фактор уровня 2 11 3 5 3 12
Уровень фактора 3 12 4 6 4 14
Уровень фактора 4 13 5 7 5 16

формула расчета коэффициента искажения формы сигнала обратной ЭДС для генератора с постоянными магнитами [15–17]: где U N – амплитуда N -й гармоники.

В соответствии с факторами и уровнями в Таблице 2 устанавливается экспериментальная матрица. Если в традиционном методе оптимизации с одной переменной и одной целью используются эксперименты, оптимизационный дизайн многопараметрического и многоцелевого генератора с постоянными магнитами может быть завершен методом Тагучи только с 16 экспериментами. Устанавливается ортогональная экспериментальная матрица влияющих факторов, и результаты эксперимента решаются с помощью программного обеспечения для анализа методом конечных элементов.Результаты экспериментального ортогонального стола и моделирующего раствора показаны в таблице 3.


(мм)

N Экспериментальная матрица K R (%) T (N · M) G (T) г (T) г
H H MT (мм) B MT (мм) H MQ (мм) B 04 B MQ (мм) 9 (мм)


1 1 1 1 1 1 47. 1 0.58 0.51 0.51
2 1 2 2 2 2 40.2 0,81 0.63
3 1 3 3 3 3 3 36.2 1.04 0,74 0.74
4 1 4 4 4 4 31.4 0.32 0.83
5 2 2 1 2 3 4 45.3 0.75 0.58
6 2 2 1 4 3 41,8 0,85 0,62
7 2 3 4 1 2 35,8 1,12 0,80
8 2 4 3 2 1 31. 4 1.29 1.29 0,82
9 3 1 3 4 2 43.1 1,04 0.69
10 3 2 4 3 1 1 39.0 1.37 0.79
11 3 3 1 2 4 36.2 1.17 0.75
12 3 4 2 1 3 30.0 1.16 0.81
13 4 1 4 2 3 42,6 1,22 0,74
14 4 2 3 1 4 40,4 1,46 0,80
15 4 3 2 4 1 35. 8 1,17 0,76
16 4 4 1 3 2 31,4 1,33 0,84

По по формуле вычисляется среднее значение решения в таблице 3: где n — время эксперимента и S i — среднее значение целевой производительности i -го раза.

Результаты расчета показаны в таблице 4.

м



K 8 K R (%) T (N · M) G (T)

M млн 38 1,105 0,73


затем, среднее значение каждого фактора уровня параметра рассчитывается удельная целевая производительность: где M xi – среднее значение показателя эффективности при i -м коэффициенте параметра x , параметр x при определенном эксперименте, а J , k , l , n — порядковые номера эксперимента. эксперимент.

Для облегчения комплексного анализа изменение показателей в зависимости от уровня факторов представлено пунктирными линиями, как показано на рисунках 4–6.




Из рисунков 4–6 видно, что эти три набора горизонтальных комбинаций предназначены для оптимизации отдельных показателей эффективности. Например, учитывая влияние трех показателей производительности на ITQPMG, необходимо проанализировать дисперсию для дальнейшего анализа влияния изменений каждого параметра на различные показатели производительности и определить параметры.Изменяя пропорции влияния на его показатели производительности и получая результаты оптимизации, получаем где s – влияние факторов, таких как , , , , и ; S ( s ) – дисперсия индекса производительности по параметру s ; M ( s ) — общее среднее значение индекса производительности. Результаты расчета дисперсии отражают долю факторов разного уровня в каждом тестовом показателе. Результат S ( s ) показан в таблице 5.

06


Параметры KR T T г 9 г
Transion Пропорция (%) Пропорция (%) Prance Пропорция Пропорция (%)

H MT 0.396 0.85 0,0210 23,28 0,0016 16,50
б мТл 24,760 53,65 0,0180 19,96 0,0053 54,64
ч Mq 20.743 45.00 45.0490 54.32 0.0020 20. 62 20.62
B MQ 0.116 0,35 0,0003 0,33 0,00005 0,51
б 0,072 0,15 0,0019 2,11 0,00075 7,73
Итого 46,087 100 0.0902 100 100 0,00970 100
9190
6
4.2. Определение итоговой схемы оптимизации

Как видно из табл. 5, размер дисперсии может напрямую отражать долю влияния параметров оптимизации на показатели эффективности [18, 19].Параметр b mT оказывает наибольшее влияние на пик магнитной плотности воздушного зазора и форму волны обратной ЭДС генератора с постоянными магнитами. По сравнению с долей S Kr и S G ширина тангенциальной стали PM h mT оказывает большое влияние на зубчатый крутящий момент генератора PM. Толщина направления намагничивания радиальной ПМ стали b mQ и глубина имплантации ПМ стали b оказывают наибольшее влияние на пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора.

В соответствии с приведенным выше анализом, выбор всех факторов должен основываться на стандарте оптимизации коэффициента искажения формы обратной ЭДС без нагрузки, пикового значения максимальной магнитной плотности воздушного зазора и пикового значения минимального зубчатого крутящего момента. Наконец, комбинация параметров [ h mT (1) b mT (4) h mQ (1) b mQ

(3) равна 05 b 9005 (3) определено как лучшее сочетание.Направление намагниченности тангенциальной стали ПМ составляет 5 мм, ширина радиальной прямоугольной стали ПМ составляет 4 мм, толщина направления намагничивания радиальной прямоугольной стали ПМ составляет 4 мм, а радиальная прямоугольная сталь ПМ имплантирована глубоко. Глубина имплантации стали PM составляет 12 мм.

5. Результат анализа методом конечных элементов

Чтобы убедиться в превосходстве оптимизированного генератора с постоянными магнитами, сравниваются и анализируются исходная расчетная структура, рассчитанная методом ЭМС, и оптимизированные параметры конструкции, полученные методом Тагучи.В случае одинаковой конструкции статора, типа обмотки, диаметра ротора, листа кремнистой стали и материала с ПМ двух упомянутых выше генераторов с ПМ, оба они сравниваются и анализируются методом конечных элементов.

На рис. 7 представлена ​​кривая обратной ЭДС без нагрузки для двух циклов до и после оптимизации. Можно видеть, что пиковое значение волны противо-ЭДС без нагрузки перед оптимизацией имеет очевидную депрессию, а форма волны противо-ЭДС без нагрузки оптимизированного ITQPMG ближе к синусоидальной волне.Показано, что синусоидальная форма волны ЭДС может быть получена за счет оптимизированной конструкции.


На рис. 8 показана амплитуда каждой гармоники в обратной ЭДС холостого хода до и после оптимизации. Видно, что амплитуда основной волны до оптимизации составляет 36,77 В, скорость искажения формы волны составляет 45%, амплитуда основной волны после оптимизации составляет 38,63 В, а скорость искажения формы волны составляет 33%.

На рис. 9 показан зубчатый момент до и после оптимизации генератора.Видно, что оптимизированный зубчатый момент уменьшается с 1,12 Н·м до 0,55 Н·м после оптимизации, что уменьшается примерно на 51%.


На рис. 10 показана картина изменения пикового значения магнитной плотности воздушного зазора вдоль осевого и радиального направлений ротора до и после оптимизации. Видно, что пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора до оптимизации составляет 0,83 Тл и появляется в положении 12 мм в осевом направлении и 94 мм в радиальном направлении, в то время как оптимизированное пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора равно 1.12 T, он появляется на расстоянии 5 мм по оси и 27 мм по окружности. По сравнению с оптимизацией пиковое значение магнитной плотности воздушного зазора было улучшено примерно на 35%.

Чтобы проверить преимущества ITQPMG, его сравнили с эффективностью двух других традиционных генераторов с постоянными магнитами, как показано на рисунке 11. С увеличением скорости эффективность ITQPMG выше, чем у двух других традиционных генераторов. Генераторы ПМ. Максимальная эффективность ITPMG равна 86.5%, а максимальная эффективность IRPMG составляет 88,6%, тогда как максимальная эффективность ITQPMG может достигать 91,2%. Это связано с тем, что ITQPMG не только имеет меньшую магнитную утечку, но также имеет значительный эффект магнитного скопления.


6. Тест производительности

Фотографии показаны на рис. 12, а система тестирования генератора и ее принципиальный блок показаны на рис. 13. Рабочий процесс системы тестирования генератора в основном контролируется IPC для контроля скорости. частоты двигателя, чтобы изменить скорость ITQPMG и электронной нагрузки для тестирования.Чип сбора данных и блок обработки сигналов используются для сбора и анализа сигналов напряжения, тока и скорости. Затем тестовые данные возвращаются в электрический блок управления для завершения автоматической регулировки электронной нагрузки, тем самым завершая проверку производительности генератора.


Экспериментальная платформа приводится в движение частотно-регулируемым двигателем мощностью 11 кВт в качестве приводного двигателя для работы генератора, и соответственно проводятся эксперименты без нагрузки и под нагрузкой.

Когда прототип ITQPMG работает с номинальной скоростью 4000 об/мин, кривая противо-ЭДС без нагрузки до и после оптимизации показана на рис. 14. Можно видеть, что оптимизированная кривая противо-ЭДС без нагрузки ближе к синусоиде, пиковое значение противо-ЭДС холостого хода увеличивается, а скорость искажения формы волны уменьшается. Экспериментальный тест в основном согласуется с результатом метода конечных элементов.

Наконец, в случае мощности нагрузки 480 Вт, 500 Вт и 520 Вт проводится испытание нагрузочной способности оптимизированного ITQPMG, результаты экспериментов показаны в таблице 6.

06

08 480



Speed ​​(R / Min) Нагрузка (W) Выходное напряжение (W)

2000 480 5 26.8
500 500 26.6 520 26.2


4000 4000 28.3
500 28.4
520 28,3

4800 480 28,6
500 28,6
520 28,5

Из таблицы 6 видно, что выходное напряжение поддерживается на уровне 26,2 В∼28,6 В при частоте вращения генератора 2000 об/мин∼4800 об/мин и мощности нагрузки 480 Вт∼520 Вт, что соответствует проектным требованиям.

7. Заключение

Разработан новый тип топологии ротора генератора с ПМ с тангенциальным магнитопроводом и радиальным магнитопроводом, которые обеспечивают общее магнитное поле воздушного зазора. Эта структура имеет меньший магнитный поток, меньший вращающий момент и значительный эффект магнитного скопления.

Предварительно определены конструктивные параметры генератора с ПМ аналитическим расчетом методом ЭМС, а для оптимизации многокритериального проектирования тангенциального и радиального параллельных магнитопроводов генератора с ПМ введен метод Тагучи.Получена оптимальная комбинация ITQPMG. В сочетании с методом конечных элементов результаты оптимизации сравниваются и анализируются. Момент зубчатого зацепления уменьшен на 51%, магнитная плотность воздушного зазора увеличена на 35%, пиковое значение формы волны обратной ЭДС без нагрузки уменьшено на 12%, а форма волны ближе к синусоиде.

Тест производительности проводится с различными скоростями вращения и мощностью нагрузки. При изменении скорости генератора от 2000 об/мин до 4800 об/мин и мощности нагрузки от 480 Вт до 520 Вт выходное напряжение поддерживается на уровне 26.2 В∼28,6 В, который имеет отличные характеристики регулятора.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

М. С. построил эквивалентную модель магнитной цепи и написал большую часть статьи. X. Z. предложил новый тип строения двигателя. QD проанализировал анализ генератора методом конечных элементов.Л. С. оптимизировал параметры магнитного полюса генератора. X. М. отвечал за анализ уравнений и рисование некоторых диаграмм.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая (проект № 51875327) и Фонда естественных наук провинции Шаньдун (проекты № ZR2018LE010 и ZR2017MF045).

Бесплатный конструктор логотипов — создайте логотип за считанные секунды

Создайте профессиональные логотипы за считанные секунды

Представляем Hatchful — программу для создания пользовательских логотипов.

Начало работы

Создание логотипа из сотен шаблонов

Создание профессиональных логотипов

Создание логотипов в высоком разрешении всего за несколько кликов

Hatchful — это программа для создания логотипов, созданная для мобильных предпринимателей. Для создания собственного логотипа с нуля не требуется никакого опыта в дизайне.

Создайте уникальный бренд

Бесконечные возможности дизайна

Создайте свой логотип бесплатно, используя сотни шаблонов, значков, шрифтов и цветовых комбинаций в нашей студии дизайна.

Общайтесь со своей аудиторией

Бесплатные активы для социальных сетей

Загрузите форматы файлов с высоким разрешением вашего бесплатного дизайна логотипа, оптимизированного для социальных сетей, визитных карточек и товаров.

Ваш личный графический дизайнер

Экономьте время и деньги

Не нанимайте дизайнера и создайте собственный логотип за считанные секунды, без опыта.

Сотни шаблонов

Получите доступ к обширной библиотеке шаблонов логотипов, разработанных для того, чтобы вы могли сделать их своими.

Активы социальных сетей

Загрузите логотипы в высококачественных файлах PNG для использования на всех платформах социальных сетей.

Студия дизайна по созданию логотипов

Добавляйте значки, настраивайте цвета, изменяйте шрифты и редактируйте макеты для создания уникального логотипа.

Индивидуально для вашей отрасли

Найдите варианты дизайна логотипа, разработанные специально для вашей отрасли или ниши бизнеса.

Повысьте узнаваемость бренда

Создайте уникальный логотип, чтобы повысить доверие клиентов к вашему бренду и продуктам.

Создайте логотип бесплатно

Выберите один из профессиональных шаблонов логотипов

С помощью бесплатного генератора логотипов Hatchful вы можете создать собственный логотип, выбрав один из сотен профессионально разработанных шаблонов. Создатель логотипа поможет вам выбрать из бесчисленного множества отраслей, каждая из которых имеет свой собственный специализированный стиль логотипа. Создав дизайн с помощью инструмента для создания логотипов, вы получите мгновенный доступ к собственной библиотеке файлов логотипов.

Создайте собственный логотип

Поиск идеального логотипа для вашего бизнеса может оказаться сложной задачей.С помощью собственного логотипа от бесплатного создателя логотипов Hatchful вы привлечете внимание клиентов и создадите узнаваемый бренд, отражающий вашу бизнес-идею. Этот бесплатный генератор логотипов позволяет вам создавать и полностью настраивать свой логотип любым удобным для вас способом. У вас будет контроль над выбором дизайна, шрифтов и цветов вашего собственного логотипа.

Создание уникального фирменного стиля

При разработке логотипа компании с помощью создателя логотипа у вас есть возможность создать свой собственный фирменный стиль.Цветовая палитра, которую вы выберете для своего логотипа, от успокаивающего синего до энергичного красного, расскажет историю того, что представляет ваш бренд. Логотип для вашего бизнеса также будет первым впечатлением, которое ваш бренд производит на новых клиентов. С помощью инструмента для создания логотипов Hatchful вы найдете различные бесплатные дизайны логотипов и их внешний вид, которые помогут вам профессионально представить свой бренд в том свете, в котором вы лучше всего сияете. для личного брендинга и сделал логотип в Uber.Слишком легко.

Torian J.

Увлекательный, быстрый и простой способ создания логотипов для Facebook, Instagram и Pinterest!

Jasmine F.

Это лучшее приложение для начала вашего первого онлайн-бизнеса.

Ридзуан Р.

Это потрясающе. Я собирался нанять фрилансера для этой работы, но сам справился за считанные минуты.

Hussaina H.

Suuuuuper прост в использовании с suuuuuper креативными шаблонами, которые обеспечивают качественный дизайн.

Чарльз Л.

Я беспокоился о том, как получить логотип для своего магазина, но благодаря Hatchful это было так неожиданно и захватывающе.

Пользователь Google

Простой дизайн логотипа

Ваш логотип многое говорит о вашем бренде. Если он выглядит хорошо, он производит хорошее впечатление на ваших потенциальных клиентов. Если это выглядит плохо, это может оставить плохое впечатление, даже если ваши продукты или услуги первоклассные.

Испытайте бесплатные варианты логотипа и создайте единственный в своем роде логотип, идеально подходящий для вашего бизнеса.Лучше всего то, что вам не нужно иметь никакого опыта графического дизайна, чтобы создать бизнес-логотип, которым вы можете гордиться — генератор логотипов упрощает эту задачу.

С помощью конструктора логотипов Hatchful вы можете создать идеальный логотип в кратчайшие сроки. Просто выберите профессионально разработанные шаблоны, отражающие категорию вашей отрасли, добавьте и настройте сведения о своем бизнесе и вуаля! Вы создали свой собственный логотип.

Дизайн логотипов по отраслям

Просмотрите сотни профессионально выглядящих дизайнов логотипов, созданных специально для вашего бизнеса.

Часто задаваемые вопросы

Бесплатен ли конструктор логотипов Hatchful?

Онлайн-конструктор логотипов Hatchful — это бесплатный инструмент, который поможет вам создать собственный уникальный логотип. Используя инструмент для создания логотипов, вы найдете различные профессиональные дизайны логотипов, которые можно выбрать и настроить. Эти бесплатные дизайны логотипов предназначены для бесчисленных ниш и бизнес-идей и предоставляют вам полный контроль над настройкой вашего бизнес-логотипа, поэтому вы можете создать его таким образом, чтобы он соответствовал вашему бренду.У производителя логотипов Hatchful нет скрытых платежей или авансовых платежей. Логотип, который вы создаете с помощью конструктора логотипов Hatchful, абсолютно бесплатен и принадлежит вам.

Почему стоит выбрать создателя логотипа Hatchful?

У вас есть видение того, как должен выглядеть ваш бренд, и производитель логотипов Hatchful может помочь вам с вашим следующим проектом по разработке логотипа. С помощью шаблонов логотипов Hatchful вы можете создать дизайн бренда, который вам нужен, на любом этапе вашего бизнеса. Так что попрощайтесь со всеми этими дорогостоящими производителями логотипов и поздоровайтесь с бесплатным созданием логотипов.Если вы ищете профессиональный генератор логотипов, который не съедает бюджет вашего бизнеса, Hatchful — это то, что вам нужно.

Можете ли вы добавить слоган к логотипу Hatchful?

Да, можно! При использовании производителя логотипов Hatchful вы можете добавить слоган после добавления названия вашей компании к любому профессиональному дизайну. Если у вас нет бизнес-слогана, вы можете либо пропустить этот шаг, либо придумать уникальный слоган, отражающий вашу бизнес-идею. Это поможет вывести ваш собственный логотип на совершенно новый уровень.

Как работает программа для создания логотипов Hatchful?

Инструмент для создания логотипов Hatchful позволяет легко создать собственный логотип всего за несколько минут. Непосредственно перед тем, как вы начнете использовать инструмент для создания логотипов, попробуйте найти вдохновение для своего нового логотипа, посетив различные веб-сайты и бренды в вашей отрасли. Это поможет вам выбрать лучшую цветовую схему и тон для ваших собственных уникальных стилей логотипа. Когда вы будете готовы использовать генератор логотипов, создайте свой собственный логотип, посетив сайт Hatchful.shopify.com и нажмите «Начать». Выберите категорию, которая лучше всего представляет ваш бизнес, и визуальный стиль, который вам больше всего нравится. Затем введите название своей компании и/или слоган, если он у вас есть, и решите, где вы планируете использовать логотип — например, на своем веб-сайте или в социальных сетях.

&nbsp

Вы можете выбрать все подходящие места, где вы будете использовать свой бесплатный логотип. Затем выберите бесплатный дизайн логотипа, который соответствует вашему бренду или бизнесу, из предложенных вариантов логотипа. После того, как вы выбрали логотип компании, вы можете редактировать и персонализировать каждый дизайн по своему усмотрению.После того, как вы завершили персонализацию своего крутого логотипа, вы готовы загрузить свой логотип для своего бизнеса.

Логотип является центральным аспектом брендинга бизнеса, поэтому очень важно создать логотип, который действительно представляет ваш бренд и его ценности. Вот некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать тем, кто не занимается дизайном, при создании логотипа компании с помощью редактора логотипов Hatchful:

&nbsp

Просто: меньше на больше для профессионально выглядящих логотипов. Занятый логотип может оттолкнуть клиентов, особенно если им нужно время, чтобы понять, что он говорит или означает.

Уместно: используйте значки и слоганы, которые имеют отношение к предлагаемому вами продукту или услуге, иначе вы можете привлечь не ту аудиторию.

&nbsp

Памятный: Сегодняшний рынок более конкурентен, чем когда-либо. Чтобы выделиться, ваш логотип должен быть уникальным.

&nbsp

Универсальность: логотипы обычно используются в самых разных местах (в Интернете, печати, СМИ), поэтому вам необходимо убедиться, что ваш логотип универсален и удобен для мобильных устройств, чтобы он хорошо выглядел на различных платформах.

Где я могу поделиться своим новым логотипом?

После того, как вы создали логотип с помощью конструктора логотипов Hatchful, вы можете добавить свой бесплатный дизайн логотипа в следующие места:

&nbsp

Веб-сайт: Добавьте логотип в верхнюю часть навигации и нижний колонтитул вашего веб-сайта.

&nbsp

Визитные карточки: Повысьте узнаваемость бренда в своей отрасли и у потенциальных клиентов, добавив новый логотип на свои визитные карточки. Вы можете раздавать визитные карточки с новым логотипом в центре внимания на сетевых мероприятиях, конференциях и т. д.

Знаете ли вы, что Hatchful — это бесплатное средство для создания логотипов, созданное Shopify?

Shopify — это платформа, которая позволяет вам создавать интернет-магазины или офлайн-магазины с миссией сделать торговлю лучше для всех. Вот почему Shopify создал Hatchful, бесплатный онлайн-инструмент для создания логотипов, чтобы у вас был бесплатный логотип с вашим собственным фирменным стилем.

&nbsp

Как и этот создатель логотипа, Shopify имеет бесчисленное множество бесплатных инструментов, которые помогут вам построить свой бизнес. От онлайн-видеопроизводителей до торговых площадок магазинов и приложений для поиска продуктов — вы найдете различные бесплатные инструменты, которые помогут вам лучше развивать свой бизнес.

alexxlab

E-mail : alexxlab@gmail.com

Submit A Comment

Must be fill required * marked fields.

:*
:*