Presentació
En el camp dels equips de generació d'energia, els alternadors de tipus Revolving - Field - Tipus s'utilitzen àmpliament a les estacions d'energia hidroelèctrica,aerogenerador, i els sectors industrials per la seva alta eficiència de generació d'energia. Tot i això, la seva operació es beneficia realment d’un connector de l’anell de lliscament intern. En aquest article, aprofundirem en les funcions, els principis de treball i els detalls dels anells de lliscament a l’alternador.
Què és un alternador de tipus Revolveling - Field - Type?
Un alternador de tipus giratorial de camp girant difereix dels alternadors tradicionals de l'armadura. La seva característica principal és que el sistema de camp magnètic (rotor) gira mentre el bobinatge de l'armadura (stator) es manté estacionari. Aquest disseny evita problemes com el desgast de filferro i el risc d’espurnes causades per la rotació d’alta velocitat de l’armadura que s’enfila en alternadors tradicionals. Per tant, s’adapten bé per utilitzar -los en sistemes de generació d’alimentació d’alta potència i d’alta tensió.
Principi de treball de slip anella a l’alternador
Al generador d’anells de relliscament, s’instal·len anells de relliscament a l’eix del rotor de l’alternador i es connecten al bobinat d’excitació del rotor. La seva funció bàsica és proporcionar corrent de corrent directe (DC) al rotor giratori, permetent al rotor generar un camp magnètic estable.
(1) Entrada de corrent d'excitació:El dispositiu està connectat a una font d'alimentació de corrent continu i el seu rotor gira contínuament. Els anells conductors dels anells de lliscament entren en contacte amb els raspalls de carboni, transferint el corrent al bobinat del rotor.
(2) Generació de camp magnètic:Després que el bobinatge del rotor estigui energitzat, es forma un camp magnètic fort, que gira amb el rotor i es talla a través del bobinat de l'estator.
(3) Generació d'energia mitjançant inducció electromagnètica:Un corrent altern es indueix al bobinat de l'estator de l'alternador i es produeix directament a la xarxa elèctrica.
Avantatges dels anells de lliscament en aquest alternador
1. Superfície d’alimentació contínua
Els anells lliscants asseguren que la potència de corrent continu flueix ininterrompudament fins al bobinat de camp magnètic giratori. En cas contrari, qualsevol interrupció de la font d’alimentació al bobinatge del camp magnètic podria comportar una caiguda sobtada o fins i tot una pèrdua de la força del camp magnètic. Això podria alterar el subministrament elèctric de les grans centrals a les llars urbanes i les instal·lacions públiques.
2. Menys manteniment
En comparació amb els alternadors de l'armadura tradicionals, el cicle de reemplaçament dels anells de lliscament i els raspalls de carboni poden arribar a diversos anys. A més, atès que els anells de lliscament només porten un corrent d’excitació de potència petita (1% - 5% de la potència nominal del rotor), es redueixen significativament les espurnes elèctriques i el desgast en els seus punts de contacte interns.
3. Disseny simplificat
Els anells de lliscament fan que l'estructura general de l'alternador sigui més senzilla. Mantenint l’armadura estacionària, les connexions elèctriques de la càrrega externa de l’alternador són més fàcils de gestionar, eliminant la necessitat d’afrontar circuits complexos al costat de la sortida.
Requisits per a anells de relliscament en aquest alternador
Conductivitat
Segons els estàndards d’enginyeria elèctrica (IEEE), els anells de relliscament han de tenir una alta conductivitat elèctrica. Preneu l’anell conductor com a exemple. La conductivitat elèctrica del coure és d'aproximadament 5,96 × 10⁷ s/m a 20 graus. El coure platejat pot millorar encara més la conductivitat, amb la plata amb una conductivitat elèctrica d’uns 6,30 × 10⁷ s/m. L’alta conductivitat permet transmetre amb més precisió la potència de corrent continu des dels pinzells fins a l’enrotllament d’excitació.
Resistència al desgast
A causa de la fricció entre els pinzells i els anells de lliscament, els anells de lliscament estan subjectes a un desgast mecànic continu. En els alternadors, els materials resistents s’utilitzen sovint per a anells de lliscament per ampliar la seva vida útil, com ara aliatges de coure endurits o recobriments especials.
Aïllament
L’aïllament entre els anells de lliscament i l’eix, així com entre els anells de lliscament individuals, han de complir els requisits específics de força dielèctrica. L’aïllament ha de suportar la tensió sense desglossament, sobretot en alternadors d’alta tensió. La resina epoxi o la mica s’utilitza sovint com a material d’aïllament per a anells de lliscament a causa de la seva gran resistència dielèctrica i estabilitat tèrmica.
Expansió de transmissió del senyal
Els alternatius moderns sovint integren la transmissió del senyal de sensor (com la temperatura i el control de la velocitat) a través d’anells de lliscament, cosa que requereix els anells de lliscament per suportar la comunicació de soroll multi -canal, baix. Per tant, preferim els anells de lliscament dissenyats amb més canals de transmissió de senyal.
Cap
P: El dany dels anells de lliscament farà que l’alternador s’apagui?
A: Sí. Si els anells de lliscament tenen un contacte deficient, el corrent d’excitació del rotor s’interrompà, el camp magnètic desapareixerà i l’alternador no podrà la tensió de sortida.
P: Hi ha alguna tecnologia per substituir els anells de lliscament?
R: Sí, els sistemes d’excitació sense escombretes poden substituir els anells de lliscament a través dels rectificadors giratoris. Tot i això, el seu cost és relativament elevat i s’utilitzen principalment en els escenaris industrials de l’aviació o de la finalitat alta.
P: Els anells de lliscament requereixen un manteniment regular?
A: Sí. Normalment, comprovem el desgast dels raspalls de carboni cada sis mesos i netegem la capa d’òxid a la superfície dels anells de lliscament. En general, si es mantenen adequadament, els anells de lliscament es poden utilitzar durant molt de temps.
P: Els anells de lliscament poden funcionar sense pinzells?
R: En el camp tradicional - Camp - Tipus alternatius, els pinzells són necessaris per contactar amb els anells de lliscament i la potència de transferència. Tot i això, també hi ha alguns dissenys avançats que utilitzen sistemes sense escombretes, però funcionen amb principis diferents.
Conclusió
Els anells de lliscament asseguren l'estabilitat del camp magnètic del rotor en els alternadors de camp giratori - camp a través d'un mecanisme de transmissió de corrent dinàmic. Simplifiquen el disseny de l’alternador, proporcionen una font d’alimentació contínua i mantenen la fiabilitat.
Malgrat l’augment de la tecnologia sense escombretes, els anells de lliscament encara seran els components bàsics dels alternadors de mida mitjana i gran. I el que hem de fer és entendre a fons el disseny dels anells de lliscament. Si us interessa això, deixeu un comentari oFeu clic aquíper discutir amb nosaltres.