جستجو در تالارهای گفتگو

چگالی شار در ماشین های واقعیacنمی باشد،این اثر از هارمونیکها ناشی می شود،یعنی باعث غیر سینوسی شدن چگالی شار ودر نتیجه ولتاژالقایی میشوند. چون شکل موج نسبت به مرکز شار رتور متقارن است،هیچ هارمونیک زوجی در ولتاژفاز وجودندارد اما تمام هارمونیکهای فرد(3،5،7,9,11,...)در ولتاژفاز وجوددارند. توجه: هرچه شماره(عددمولفه)هامونیک بیشتر شود،دامنه(اثر)آن در ولتاژخروجی کمتر میشودلذا میتوان از هارمونیکهای 11به بعد صرفنظر کرد.لذا مزاحم ترین هارمنیکها،هارمونیک سوم می باشد.

سلام... یکی از نقاط اتصال رشته مکانیک و برق قسمت ماشین هاست. اگر ماشین رو وسیله ای تعریف کنیم که انرژی مکانیکی را به الکتریکی و بالعکس تبدیل میکنه. موتور که الکتریکی به مکانیکی هست میشه برقی، ژنراتور که مکانیکی به الکتریکی هست میشه مکانیکی اکثرا ژنراتورهای مورد استفاده سنکرون هستن دلیلش هم این هست که خروجی این ژنراتور فرکانس ثابت داره و با فرکانس شبکه برابر هست و راحت به برق شبکه وصل میشه و میاد میرسه به سر منزل مقصود اما مکانیکی ها جدیدا به یک ژنراتور دیگه هم خیلی علاقه مند شدند: ژنراتور القایی، مزیتش هم این هست که چون خروجیش فرکانس متغیر داره در مواقعی که بار متغیر داریم خیلی مناسب هست. نمونه واضحش میشه توربین باد با این مقدمه میریم سراغ اصل مطلب...به کمک شما دوستان امیدوارم یک ژنراتور توربین بادی طراحی و در ابعاد کوچک ساخته بشه.نظر شما چیست؟ در مورد مراحل کار به مرور صحبت میکنیم.

ماشینهای سنکرون ● تاریخچه وساختار ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است. ژنراتور سنکرون تاریخچه ای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونه های اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیم پیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقه های لغزان متصل می شد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین می کردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی می گفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعت برق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیم پیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیم پیچی استاتور، تکفاز یا سه فاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست می آید. استاتور از سه جفت سیم پیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند. هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی در حدود ۸/۲ کیلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید می کرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیم پیچی شده چهار قطبی بود که میدان تحریک لازم را تامین می کرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار می گرفت. در سال ۱۸۹۱ برای اولین بار ترکیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی این ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بین المللی فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل می شد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود. رتور این ژنراتور که برای سرعت ۱۵۰ دور بر دقیقه طراحی شده بود، ۳۲ قطب داشت. قطر آن ۱۷۵۲ میلیمتر و طول موثر آن ۳۸۰ میلیمتر بود. جریان تحریک توسط یک ماشین جریان مستقیم تامین می شد. استاتور آن ۹۶ شیار داشت که در هر شیار یک میله مسی به قطر ۲۹ میلیمتر قرار می گرفت. از آنجا که اثر پوستی تا آن زمان شناخته نشده بود، سیم پیچی استاتور متشکل از یک میله برای هر قطب / فاز بود. بازده این ژنراتور ۵/۹۶% بود که در مقایسه با تکنولوژی آن زمان بسیار عالی می نمود. طراحی و ساخت این ژنراتور را چارلز براون انجام داد. در آغاز، اکثر ژنراتورهای سنکرون برای اتصال به توربینهای آبی طراحی می شدند، اما بعد از ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز به توربوژنراتورهای سازگار با سرعت بالا احساس شد. در پاسخ به این نیاز اولین توربورتور در یکی از زمینه های مهم در بحث ژنراتورهای سنکرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه مورد استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، کتان، پشم و دیگر الیاف طبیعی بودند. همچنین رزینهای طبیعی بدست آمده از گیاهان و ترکیبات نفت خام برای ساخت مواد عایقی مورد استفاده قرارمی گرفتند. در سال ۱۹۰۸ تحقیقات روی عایقهای مصنوعی توسط دکتر بایکلند آغاز شد. در طول جنگ جهانی اولی رزین های آسفالتی که بیتومن نامیده می شدند، برای اولین بار همراه با قطعات میکا جهت عایق شیار در سیم پیچهای استاتور توربوژنراتورها مورد استفاده قرار گرفتند. این قطعات در هر دو طرف، با کاغذ سلولز مرغوب احاطه می شدند. در این روش سیم پیچهای استاتور ابتدا با نوارهای سلولز و سپس با دو لایه نوار کتان پوشیده می شدند. سیم پیچها در محفظه ای حرارت می دیدند و سپس تحت خلا قرار می گرفتند. بعد از چند ساعت عایق خشک و متخلخل حاصل می شد. سپس تحت خلا، حجم زیادی از قیر داغ روی سیم پیچ ها ریخته می شد. در ادامه محفظه با گاز نیتروژن خشک با فشار ۵۵۰ کیلو پاسکال پر و پس از چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه و سیم پیچها در دمای محیط خنک و سفت می شدند. این فرآیند وی پی آی نامیده می شد. در اواخر دهه ۱۹۴۰ کمپانی جنرال الکتریک به منظور بهبود سیستم عایق سیم پیچی استاتور ترکیبات اپوکسی را برگزید. در نتیجه این تحقیقات، یک سیستم به اصطلاح رزین ریچ عرضه شد که در آن رزین در نوارها و یا وارنیش مورد استفاده بین لایه ها قرار می گرفت. در دهه های ۱۹۴۰ تا ۱۹۶۰ همراه با افزایش ظرفیت ژنراتورها و در نتیجه افزایش استرسهای حرارتی، تعداد خطاهای عایقی به طرز چشمگیری افزایش یافت. پس از بررسی مشخص شد علت اکثر این خطاها بروز پدیده جدا شدن نوار یا ترک خوردن آن است. این پدیده به علت انبساط و انقباض ناهماهنگ هادی مسی و هسته آهنی به وجود می آمد. برای حل این مشکل بعد از جنگ جهانی دوم محققان شرکت وستینگهاوس کار آزمایشگاهی را بر روی پلی استرهای جدید آغاز کرده و سیستمی با نام تجاری ترمالاستیک عرضه کردند. نسل بعدی عایقها که در نیمه اول دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفتند، کاغذهای فایبرگلاس بودند. در ادامه در سال ۱۹۵۵ یک نوع عایق مقاوم در برابر تخلیه جزیی از ترکیب ۵۰ درصد رشته های فایبرگلاس و ۵۰ درصد رشته های PET بدست آمد که روی هادی پوشانده می شد و سپس با حرارت دادن در کوره های مخصوص، PET ذوب شده و روی فایبرگلاس را می پوشاند. این عایق بسته به نیاز به صورت یک یا چند لایه مورد استفاده قرار می گرفت. عایق مذکور با نام عمومی پلی گلاس و نام تجاری داگلاس وارد بازار شد. مهمترین استرسهای وارد بر عایق استرسهای حرارتی است. بنابراین سیستم های عایقی همواره در ارتباط تنگاتنگ با سیستم های خنک سازی بوده اند. خنک سازی در ژنراتورهای اولیه توسط هوا انجام می گرفت. بهترین نتیجه بدست آمده با این روش خنک سازی یک ژنراتور MVA۲۰۰ با سرعت rpm۱۸۰۰ بود که در سال ۱۹۳۲ در منطقه بروکلین نیویورک نصب شد. اما با افزایش ظرفیت ژنراتورها نیاز به سیستم خنک سازی موثرتری احساس شد. ایده خنک سازی با هیدروژن اولین بار در سال ۱۹۱۵ توسط ماکس شولر مطرح شد. تلاش او برای ساخت چنین سیستمی از ۱۹۲۸ آغاز و در سال ۱۹۳۶ با ساخت اولین نمونه با سرعت rpm۳۶۰۰ به نتیجه رسید. در سال ۱۹۳۷ جنرال الکتریک اولین توربوژنراتور تجاری خنک شونده با هیدروژن را روانه بازار کرد. این تکنولوژی در اروپا بعد از سال ۱۹۴۵ رایج شد. در دهه های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ روشهای مختلف خنک سازی مستقیم مانند خنک سازی سیم پیچ استاتور با گاز، روغن و آب پا به عرصه ظهور گذاشتند تا آنجا که در اواسط دهه ۱۹۶۰ اغلب ژنراتورهای بزرگ با آب خنک می شدند. ظهور تکنولوژی خنک سازی مستقیم موجب افزایش ظرفیت ژنراتورها به میزان MVA۱۵۰۰ شد. یکی از تحولات برجسته ای که در دهه ۱۹۶۰ به وقوع پیوست تولید اولین ماده ابررسانای تجاری یعنی نیوبیوم تیتانیوم بود که در دهه های بعدی بسیار مورد توجه قرار گرفت. ● تحولات دهه ۱۹۷۰ در این دهه تحول مهمی در فرآیند عایق کاری ژنراتور رخ داد. قبل از سال ۱۹۷۵ اغلب عایقها را توسط رزینهای محلول در ترکیبات آلی فرار اشباع می کردند. در این فرآیند، ترکیبات مذکور تبخیر و در جو منتشر می شد. با توجه به وضع قوانین زیست محیطی و آغاز نهضت سبز در اوایل دهه ۱۹۷۰، محدودیتهای شدیدی بر میزان انتشار این مواد اعمال شد که حذف آنها را از این فرآیند در پی داشت. در نتیجه استفاده از مواد سازگار با محیط زیست در تولید و تعمیر ماشینهای الکتریکی مورد توجه قرار گرفت. استفاده از رزینهای با پایه آبی یکی از اولین پیشنهاداتی بود که مطرح شد، اما یک راه حل جامعتر که امروزه نیز مرسوم است، کاربرد چسبهای جامد بود. در همین راستا تولید نوارهای میکای رزین ریچ بدون حلال نیز توسعه یافت. از دیگر پیشرفتهای مهم این دهه ظهور ژنراتورهای ابررسانا بود. یک ماشین ابررسانا عموماً از یک سیم پیچ میدان ابررسانا و یک سیم پیچ آرمیچر مسی تشکیل شده است. هسته رتور عموماً آهنی نیست، چرا که آهن به دلیل شدت بالای میدان تولیدی توسط سیم پیچی میدان اشباع می شود. فقط در یوغ استاتور از آهن مغناطیسی استفاده می شود تا به عنوان شیلد و همچنین منتقل کننده شار بین قطبها عمل کند. عدم استفاده از آهن، موجب کاهش راکتانس سنکرون (به حدود pu۵/۰ ۳/۰) در این ماشینها شده که طبعاً موجب پایداری دینامیکی بهتر می شود. همانطور که اشاره شد، اولین ماده ابررسانای تجاری نیوبیوم تیتانیوم بود که تا دمای ۵ درجه کلوین خاصیت ابررسانایی داشت. البته در دهه های بعد پیشرفت این صنعت به معرفی مواد ابررسانایی با دمای عملکرد ۱۱۰ درجه کلوین انجامید. براین اساس مواد ابررسانا را به دو گروه دما پایین مانند نیوبیوم – تیتانیوم و دما بالا مانند BSCCO ۲۲۲۳ تقسیم می کنند. از اوایل دهه ۱۹۷۰ تحقیقات بر روی ژنراتورهای ابررسانا با استفاده از هادیهای دما پایین آغاز شد. در این دهه کمپانی وستینگهاوس تحقیقات برای ساخت یک نمونه دوقطبی را با استفاده هادیهای دماپایین آغاز کرد. نتیجه این پروژه ساخت و تست یک ژنراتور MVA۵ در سال ۱۹۷۲ بود. در سال ۱۹۷۰ کمپانی جنرال الکتریک ساخت یک ژنراتور ابررسانا را با استفاده از هادی های دماپایین، با هدف نصب در شبکه آغاز کرد. ساخت و تست این ژنراتور MVA۲۰، دو قطب و rpm۳۶۰۰ در سال ۱۹۷۹ به پایان رسید. در این ماشین از روش طراحی هسته هوایی بهره گرفته شده بود و سیم پیچ میدان آن توسط هلیم مایع خنک می شد. این ژنراتور، بزرگترین ژنراتور ابررسانای تست شده تا آن زمان (۱۹۷۹) بود. در سال ۱۹۷۹ وستینگهاوس و اپری ساخت یک ژنراتور ابررسانای MVA۳۰۰ را آغاز کردند. این پروژه در سال ۱۹۸۳ به علت شرایط بازار جهانی با توافق طرفین لغو شد. در همین زمینه کمپانی زیمنس ساخت ژنراتورهای دماپایین را در اوایل دهه ۱۹۷۰ شروع کرد. در این مدت یک نمونه رتور و یک نمونه استاتور با هسته آهنی برای ژنراتور MVA ۸۵۰ با سرعت rpm۳۰۰۰ ساخته شد، اما به دلیل مشکلاتی تست عملکرد واقعی آن انجام نشد. در این دهه آلستوم نیز طراحی یک رتور ابررسانا برای یک توربو ژنراتور سنکرون را آغاز کرد. این رتور در یک ماشین MW۲۵۰ به کار رفت. با توجه به اهمیت خنک سازی در کارکرد مناسب ژنراتورهای ابررسانا، همگام با توسعه این صنعت، طرحهای خنک سازی جدیدی ارایه شد. در ۱۹۷۷ اقای لاسکاریس یک سیستم خنک سازی دوفاز (مایع گاز) برای ژنراتورهای ابررسانا ارایه کرد. در این طرح بخشی از سیم پیچ در هلیم مایع قرار می گرفت و با جوشش هلیم دردمای ۲/۴ کلوین خنک می شد. جداسازی مایع ازگاز توسط نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش رتور صورت می گرفت. ● جمع بندی تحولات دهه ۱۹۷۰ تمرکز اکثر تحقیقات بر روی کاربرد مواد ابررسانا در ژنراتورها بوده است. ۱) استفاده از روشهای کامپیوتری برای تحلیل و طراحی ماشینهای الکتریکی آغاز شد. ۲) حلالها از سیستمهای عایق کاری حذف شدند و تکنولوژی رزین ریچ بدون حلال ارایه شد. ● تحولات دهه ۱۹۸۰ در این دهه نیز همچون دهه های گذشته سیستم های عایقی از زمینه های مهم تحقیقاتی بوده است. در این دهه آلستوم یک فرمول جدید اپوکسی بدون حلال کلاس F در ترکیب با گلاس فابریک و نوع خاصی از کاغذ میکا با نام تجاری دورتناکس را ارایه داد. این سیستم عایق کاری دارای استحکام مکانیکی بیشتر، استقامت عایقی بالاتر، تلفات دی الکتریک پایینتر و مقاومت حرارتی کمتری نسبت به نمونه های قبلی بود. در ادامه کار بر روی پروژه های ابررسانا، در سال ۱۹۸۸ سازمان توسعه تکنولوژی صنعتی و انرژیهای نو ژاپن پروژه ملی ۱۲ ساله سوپر جی ام را آغاز کرد که نتیجه آن در دهه های بعدی به ثمر رسید. سیستم های خنک سازی ژنراتورهای ابررسانا هنوز در حال پیشرفت بودند. در این زمینه می توان به ارایه طرح سیستم خنک سازی تحت فشار توسط انستیتو جایری ژاپن اشاره کرد. این طرح که در سال ۱۹۸۵ ارایه شد دارای یک مبدل حرارتی پیشرفته و یک مایع ساز هلیم با ظرفیت ۳۵۰ لیتر بر ثانیه بود. در این مقطع شاهد تحقیقاتی در زمینه مواد آهن ربای دائم بودیم. استفاده از آهنرباهای نئودیمیوم – آهن بورون در این دهه تحول عظیمی در ساخت ماشینهای آهنربای دائم ایجاد کرد. مهمترین خصوصیت آهنرباهای نئودیمیوم آهن بورون انرژی مغناطیسی (BHmax) بالای آنهاست که سبب می شود قیمت هر واحد انرژی مغناطیسی کاهش یابد. علاوه بر این، انرژی زیاد تولیدی امکان به کارگیری آهنرباهای کوچکتر را نیز فراهم می کند، بنابراین اندازه سایر اجزا ماشین از قبیل قطعات آهن و سیم پیچی نیز کاهش می یابد و در نتیجه ممکن است هزینه کل کمتر شود. شایان ذکر است حجم بالایی از تحقیقات انجام شده این دهه در زمینه ژنراتورهای بدون جاروبک و خودتحریکه برای کاربردهای خاص بوده که به علت عمومیت نیافتن در صنعت ژنراتورهای نیروگاهی از شرح آنها صرفنظر می شود. جمع بندی تحولات دهه ۱۹۸۰ با بررسی مقالات IEEE این دهه (۴۱ مقاله) در موضعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنکرون به نتایج زیر می رسیم: ۱) تمرکز موضوعی مقالات در شکل نشان داده شده است. ۲) روشهای قبلی عایق کاری به منظور کاهش مقاومت حرارتی عایق بهبود یافت. ۳) مطالعات وسیعی روی ژنراتورهای سنکرون بدون جاروبک بدون تحریک صورت گرفت. ۴ فعالیت روی پروژه های ژنراتورهای ابررسانای آغاز شده در دهه قبل ادامه یافت. ۵) سیستمهای خنک سازی جدیدی برای ژنراتورهای ابررسانا ارایه شد. ۶) روش اجزای محدود در طراحی و تحلیل ژنراتورهای سنکرون خصوصاً ژنراتورهای آهنربای دائم به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت. ● از ابتدای دهه ۱۹۹۰ تاکنون مهندس مهدی ثواقبی فیروزآبادی دکتر ابوالفضل واحدی مهندس حسین هوشیار هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع طراحی ژنراتور سنکرون است. به این منظور، بررسی مقالات منتشر شده در IEEE که با این موضوع مرتبط بودند، در دستور کار قرار گرفت. به عنوان اولین قدم کلیه مقالات مرتبط در دهه های مختلف جستجو و بر مبنای آنها یک تقسیم بندی موضوعی انجام شد. سپس سعی شد بدون پرداختن به جزییات، سیر تحولات استخراج شود. رویکرد کلی این بوده که تحولات دارای کاربرد صنعتی بررسی شوند. با توجه به گستردگی موضوع و حجم مطالب این گزارش در دو بخش ارایه شده است. در بخش اول پیشرفتهای ژنراتورهای سنکرون از آغاز تا انتهای دهه ۱۹۸۰ بررسی شد. در این بخش تحولات این صنعت از ابتدای دهه ۱۹۹۰ تاکنون مورد توجه قرار گرفته است. در پایان هر دهه یک جمعبندی از کل فعالیتهای صورت گرفته ارایه و سعی شده است ارتباط منطقی بین پیشرفتهای هر دهه با دهه های قبل و بعد بیان شود. در پایان گزارش با توجه به تحقیقات انجام شده و در حال انجام، تلاش شده نمایی از پیشرفتهای عمده مورد انتظار در سالهای آینده ترسیم شود. ● تحولات دهه ۱۹۹۰ در این دهه نیز همچون دهه های گذشته تلاشهای زیادی در جهت بهبود سیستمهای عایقی صورت گرفت. در این میان می توان به ارایه سیستمهای عایق میکاپال که توسط کمپانی جنرال الکتریک از ترکیب انواع آلکیدها و اپوکسیها در سال ۱۹۹۰ بدست آمده بود، اشاره کرد. درسال ۱۹۹۲ شرکت وستینگهاوس الکتریک یک سیستم جدید عایق سیم پیچ رتور کلاس F را ارایه کرد. این سیستم شامل یک لایه اپوکسی گلاس بود که با چسب پلی آمید اپوکسی روی هادی مسی چسبانده می شد. مقاومت در برابر خراشیدگی، استرسهای الکتریکی و مکانیکی و کاهش زوال حرارتی از مزایای این سیستم بود. گروه صنعتی ماشینهای الکتریکی و توربین نانجینگ عایق سیم پیچ رتور جدیدی از جنس نومکس اشباع شده با وارنیش چسبی را در سال ۱۹۹۸ ارایه کرد. از مهمترین مزایای این سیستم می توان به انعطاف پذیری و استقامت عایقی، بهبود اشباع شوندگی با وارنیش، تمیزکاری آسان و عدم جذب رطوبت اشاره کرد. در اواخر دهه ۱۹۹۰ تلاشهایی برای افزایش هدایت گرمایی عایقها صورت گرفت. آقای میلر از شرکت زیمنس وستینگهاوس روشی را ارایه کرد که در آن لایه پرکننده مورد استفاده در طرحهای قبلی به وسیله رزینهای مخصوصی جایگزین می شد. مزیت اصلی این روش پرشدن فاصله هوایی بین لایه پرکننده و دیواره استاتور بود که موجب می شد هدایت گرمایی عایق استاتور به طرز چشمگیری افزایش پیدا کند. دراین دهه مسائل مکانیکی در عملکرد ماشینهای سنکرون بیشتر مورد توجه قرار گرفت. در سال ۱۹۹۳ آقای جانگ از دانشگاه برکلی روشی برای کاهش لرزش در ژنراتورهای آهنربای دائم ارایه کرد. لرزش در ژنراتورهای آهنربای دائم در اثر نیروهای جذبی اعمال شده توسط آهنرباهای دائم گردان به استاتور است. در این روش لرزشها با استفاده از سنسورهای ماکسول، روش اجزاء محدود و بسط فوریه مورد بررسی قرار می گرفت و نهایتاً برای کاهش لرزشها، ابعاد هندسی جدیدی برای آهنرباها ارایه می شد البته با این شرط که کارایی ماشین افت نکند. همزمان با پیشرفتهای مذکور، افزایش سرعت و حافظه کامپیوترها و ظهور نرم افزارهای قدرتمند موجب شد تا راه برای استفاده از کامپیوترها در تحلیل و طراحی ژنراتورهای سنکرون بیش از پیش باز شود. در سال ۱۹۹۵ آقای کوان روشی برای طراحی سیستمهای خنک سازی با هیدروژن ارایه کرد که بر مبنای محاسبات کامپیوتری دینامیک شاره پایه ریزی شده بود. دراین روش بااستفاده از یک مدل معادل سیستم خنک سازی، توزیع دما در بخشهای مختلف ژنراتور پیش بینی می شد. نحوه پیاده سازی سیستمهای خنک سازی نیز از جمله موضوعاتی بود که مورد توجه قرار گرفت. در سال ۱۹۹۵ اقای آیدیر تاثیر مکان حفره های تهویه برمیدان مغناطیسی ژنراتور سنکرون را با استفاده از روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار داد و نشان داد که انتخاب مکان مناسب حفره های تهویه جهت جلوگیری از افزایش جریان مغناطیس کنندگی و پدیده اشباع بسیار حائز اهمیت است. مکان حفره ها تاثیر قابل توجهی بر شار یوغ دارد. از مهمترین تحولاتی که در این دهه در زمینه ژنراتورهای ابررسانا صورت گرفت می توان به نتایج پروژه سوپرجی ام که از دهه قبل در ژاپن آغاز شده بود، اشاره کرد. حاصل این پروژه ساخت و تست سه مدل رتور ابررسانا برای یک استاتور بود. مدل اول که در ترکیب با استاتور، خروجی MW۷۹ را می داد در سال ۱۹۹۷ و مدل دوم در سال ۱۹۹۸ با خروجی MW۷/۷۹ تست شد. نهایتاً مدل سوم که دارای یک سیستم تحریک پاسخ سریع بود در سال ۱۹۹۹ تست و در شبکه قدرت نصب شد. با بکارگیری مواد ابررسانای دمابالا در این دهه، تکنولوژی ژنراتورهای سنکرون ابررسانا وارد مرحله جدیدی شد. کمپانی جنرال الکتریک طراحی، ساخت و تست یک سیم پیچ دمابالا را در اواسط این دهه به پایان رساند. در ادامه، همکاری وستینگهاوس و شرکت ابررسانای آمریکا به طراحی یک ژنراتور ابررسانای دما بالای ۴ قطب، rpm۱۸۰۰، Hz۶۰ انجامید. این دهه شاهد پیشرفتهای مهمی در زمینه سیستمهای تحریک مانند ظهور سیستمهای تحریک استاتیک الکترونیکی بود. استفاده از اینگونه سیستمها باعث انعطاف پذیری در طراحی سیستمهای تحریک و جذب مشکلات نگهداری جاروبک در اکسایترهای گردان می شد. یکی از اولین نمونه های این سیستمها در سال ۱۹۹۷ توسط آقای شافر از کمپانی باسلر الکتریک آلمان ارایه شد. در این مقطع زمانی کاربرد سیستمهای دیجیتال در تحریک ژنراتورها آغاز شد. یکی از اولین نمونه های سیستم تحریک دیجیتالی، سیستمی بود که در سال ۱۹۹۹ توسط آقای ارسگ از دانشگاه زاگرب کرواسی ارایه شد. در ادامه تلاشهای صورت گرفته برای بهبود خنک سازی، شرکت زیمنس وستینگهاوس طرح یک ژنراتور بزرگ با خنک سازی هوایی را در سال ۱۹۹۹ ارایه داد. ارایه این طرح آغازی بر تغییر طرحهای خنک سازی از هیدروژنی به هوایی بود. استفاده از عایقهای استاتور نازک دمابالا و کاربرد محاسبات کامپیوتری دینامیک شاره موجب اقتصادی شدن این طرح نسبت به خنک سازی هیدروژنی شد. پایان دهه ۹۰ مصادف با ظهور تکنولوژی پاورفرمر بود. در اوایل بهار سال ۱۹۹۸ دکتر لیجون از کمپانی ABB سوئد، ایده تولید انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالا را ارایه کرد. مهمترین ویژگی این طرح استفاده از کابلهای فشار قوی پلی اتیلن متقاطع معمول در سیستمهای انتقال و توزیع در سیم پیچی استاتور است. در این طرح به علت سطح ولتاژ بسیار بالا از کابلهای استوانه ای به منظور حذف تخلیه جزیی و کرونا استفاده می شود. در سال ۱۹۹۸ اولین نمونه پاورفرمر در نیروگاه پرجوس واقع در شمال سوئد نصب شد. این پاورفرمر دارای ولتاژ نامی KV۴۵، توان نامی MVA۱۱ و سرعت نامی rpm۶۰۰ بود. یکی از مسائل مهم مطرح در پاورفرمر فیکس شدن دقیق کابلها در شیارها به منظور جلوگیری از تخریب لایه بیرونی نیمه هادی کابل در اثر لرزشها است. به این منظور کابلها را با استفاده از قطعات مثلثی سیلیکون – رابر فیکس می کنند. به علت پایین بودن جریان سیم پیچ استاتور پاورفرمر تلفات مسی ناچیز است، لذا استفاده از یک مدار خنک سازی آبی کافی است. سیستم خنک سازی دمای عملکرد کابلها را در حدود ۷۰ درجه سانیگراد نگه می دارد، در حالی که طراحی عایقی کابلها برای دمای نامی ۹۰ درجه انجام شده است. لذا می توان پاورفرمر را بدون مشکل خاصی زیر اضافه بار برد. ● جمعبندی تحولات دهه ۱۹۹۰ با بررسی مقالات IEEE این دهه (۱۵۷ مقاله) در موضوعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنکرون به نتایج زیر می رسیم: ۱) تمرکز موضوعی مقالات ۲) فعالیت روی ژنراتورهای ابررسانای دمابالا آغاز شد. ۳) کاربرد سیستمهای تحریک استاتیک و دیجیتال گسترش یافت. ۴) روشهای کاهش لرزش حین عملکرد ژنراتور مورد توجه قرار گرفت. ۵) در اوایل دهه رویکرد طراحان بهبود عملکرد سیستمهای خنک سازی هیدروژنی بود، اما در اواخر دهه سیستمهای خنک سازی با هوا به دلایل زیر مجدداً مورد توجه قرار گرفتند: الف) تولید عایقهای استاتور نازکتر با مقاومت حرارتی پایینتر ب) ظهور روشهای محاسبات کامپیوتری دینامیک شاره ج) ارزانی و سادگی ساخت سیستمهای خنک سازی با هوا ۶) تکنولوژی پاورفرمر ابداع شد. ۷) رویکرد طراحان از افزایش ظرفیت ژنراتورها به سمت ارایه طرحهای برنده برنده یعنی کیفیت و هزینه مورد قبول برای مشتری و تولید کننده تغییر کرد. ● تحولات ۲۰۰۰ به بعد همچون دهه های پیش، روند روزافزون استفاده از روشهای عددی خصوصاً روش اجزاء محدود ادامه یافت. آقای زولیانگ یک روش اجزاء محدود جدید را با بهره گیری از عناصر قوسی شکل در مختصات استوانه ای ارایه کرد. مزایای این روش دقت زیاد و فرمولبندی ساده بود. این روش برای تحلیل میدان درشکلهای استوانه ای مانند ماشینهای الکتریکی بسیار مناسب است. در سال ۲۰۰۴ آقای شولت روش نوینی برای طراحی ماشینهای الکتریکی ارایه داد که ترکیبی از روش اجزاء محدود و روشهای تحلیلی بود. از روش تحلیلی برای طراحی اولیه بر مبنای گشتاور، جریان و سرعت نامی و از روش اجزاء محدود برای تحلیل دقیق میدانها به منظور تکامل طرح اولیه استفاده می شد. به این ترتیب زمان و هزینه مورد نیاز طراحی کاهش می یافت. در زمینه عایق تلاشها جهت بهبود هدایت گرمایی در سال ۲۰۰۱ به ارایه یک سیستم با هدایت گرمایی بالا توسط کمپانیهای توشیبا و ونرول ایزولا انجامید. اثر بهبود هدایت گرمایی دراین سیستم نسبت به سیستم معمول مشهود است. در زمینه ژنراتورهای ابررسانا می توان به تحولات زیر اشاره کرد. در سال ۲۰۰۲ کمپانی جنرال الکتریک برنامه ای را با هدف ساخت و تست یک ژنراتور MVA۱۰۰ آغاز کرده است. هسته رتور و استاتور این ژنراتور مانند ژنراتورهای معمولی است. هدف این است که یک رتور معمولی بتواند میدان حاصل از سیم پیچی ابررسانا را بدون اشباع شدن از خودعبور دهد. مهمترین قسمتهای این پروژه، سیم پیچ میدان دمابالا و سیستم خنک سازی است از سال ۲۰۰۰ به بعد فعالیتهای گسترده ای در جهت ساخت و نصب پاورفرمرها صورت گرفته است که نتیجه آن نصب چندین پاورفرمر در نیروگاههای مختلف است. این پاورفرمها و مشخصات آنها عبارتند از: ▪ پاورفرمر نیروگاه توربو ژنراتوری اسکیلزتونا سوئد با مشخصات KV۱۳۶، MVA۴۲، rpm۳۰۰۰ ▪ پاورفرمر نیروگاه هیدرو ژنراتوری پرسی سوئد با مشخصات kv۱۵۵، MVA۷۵، rpm۱۲۵ ▪ پاورفرمر نیروگاه هیدروژنراتوری هلجبرو سوئد با مشخصات KV۷۸، MVA۲۵، rpm۴/۱۱۵ ▪ پاورفرمر نیروگاه هیدرو ژنراتوری میلرگریک کانادا با مشخصات KV۲۵، MVA۸/۳۲، rpm۷۲۰ ▪ پاورفرمر نیروگاه هیدروژنراتوری کاتسورازاوا با مشخصات KV۶۶، MVA۹، rpm۵/۴۲۸ ● جمعبندی تحولات ۲۰۰۰ به بعد با بررسی مقالات IEEE این سالها (۱۴۹ مقاله) در موضوعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنکرون به نتایج زیر می رسیم: ۱) تمرکز موضوعی مقالات ۲) تلاشهای زیادی برای بهبود هدایت حرارتی عایق سیم پیچی استاتور خنک شونده با هوا با هدف رسیدن به ظرفیتهای بالاتر صورت گرفت. ۳) پاورفرمرها در نیروگاههای مختلف نصب شدند. ۴) فعالیت روی پروژه های ژنراتورهای ابررسانای دمابالا آغاز شده در دهه قبل ادامه یافت. ۵) کاربرد سیستمهای تحریک دیجیتال به خصوص سیستمهای با چند ریزپردازنده گسترش یافت. ۶) استفاده از روشهای عددی در طراحی و آنالیز ژنراتورهای سنکرون به ویژه سیستمهای خنک سازی بسیار گسترش یافت. ● نتیجه گیری ژنراتورهای سنکرون همواره حجم عمده ای از تحقیقات را در دهه های مختلف به خود اختصاص داده اند، تا جایی که بعد از گذشت بیش از ۱۰۰ سال از ارایه اولین نوع ژنراتور سنکرون همچنان شاهد ظهور تکنولوژیهای جدید دراین عرصه هستیم. تکنولوژیهای کلیدی کماکان مسائل عایق کاری و خنک سازی هستند. تکنولوژی پیشرفته تولید ژنراتور و ریسک بالقوه موجود باعث شده است تعداد سازندگان مستقل ژنراتور کاهش یابد. متاسفانه، علی رغم اینکه بالا بردن نقطه زانویی اشباع مواد مغناطیسی می تواند تاثیر به سزایی در پیشرفت ژنراتورها داشته باشد، تاکنون دستاورد مهمی در این زمینه حاصل نشده است. البته تلاشهایی در گذشته برای کاهش تلفات الکتریکی لایه های هسته صورت گرفته است، اما پیشرفتهای حاصله منوط به کاهش ضخامت لایه ها یا افزایش غیرقابل قبول قیمت آنهاست. متاسفانه پیشرفت مهمی نیز در آینده پیش بینی نمی شود. نیاز امروزه بازار ژنراتورهایی است که به نحوی پکیج شده باشند که به راحتی در سایت قابل نصب باشند. پکیجهایی که از یکپارچگی بالایی برخوردارند به طوری که نویز حاصل از عملکرد ژنراتور را در خود نگاه می دارند، در برابر شرایط جوی مقاومند، ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ دارند، نقطه نوترال در آنهاتعبیه شده و حفاظت اضافه ولتاژ دارند. همچنین سیستم تحریک نیز در این پکیجها تعبیه شده است و تقریباً بی نیاز از نگهداری هستند. پیش بینی می شود روند جایگزینی سیستمهای خنک سازی هیدروژنی به وسیله سیستمهای خنک سازی با هوا ادامه یابد و این در حالی است که بهبود بازده سیستمهای خنک سازی هیدروژنی همچنان مورد توجه است. با توجه به حجم گسترده تحقیقات در حال انجام روی ژنراتورهای ابررسانای دمابالا، تولید گسترده اینگونه ژنراتورها در آینده نزدیک قابل پیش بینی است. پیشرفتهای مورد نیاز در این زمینه به شرح زیر است: ▪ تولید هادیهای رشته ای و استفاده از آنها به جای نوارهای دمابالای امروزی جهت افزایش چگالی جریان ▪ افزایش قابلیت خم کردن سیمهای دمابالا به منظور ایجاد شکل سه بعدی مناسب سیم پیچی رتور درنواحی انتهایی سیم پیچ ▪ استفاده از سیم پیچی لایه ای به جای سیم پیچی های پنکیک به منظور حداقل سازی اتصالات بین کویلها از موضوعات قابل توجه دیگری که پیش بینی می شود صنعت ژنراتور را در سالهای آینده تحت تاثیر قراردهد، تولید انبوه پاورفرمر و رسیدن به سطوح بالاتر ولتاژ است به طوریکه در آینده نزدیک پاور فرمرهایی با ولتاژ KV۱۷۰ برای نیروگاههای توربو ژنراتوری و KV۲۰۰ برای نیروگاههای هیدروژنراتوری ساخته خواهند شد و امید است که سطح ولتاژ خروجی آنها به KV۴۰۰ هم برسد. انتظار می رود پیشرفت سیستمهای عایقی ادامه یابد. ممکن است از تکنولوژیهای جدید عایقی مانند سیستمهای عایق پلیمری پیشرفته استفاده شود و این سیستمها بتوانند با نوارهای میکا گلاس امروزی رقابت کنند. این پیشرفتها می تواند به بهبود کابلهای پاور فرمر نیز بینجامد.

سنکرونایزینگ ژنراتورهای سنکرون با شبکه سینکرونایزینگ “synchronizing” اگر بخواهیم دو ژنراتور را با هم و یا ژنراتور را با شبکه بطور موازی متصل کنیم (با بستن بریکر پارالل کنیم) چه شرایطی لازم است؟ چگونه باید عمل کرد؟ منظور از شبکه ولتاژ سه فازی است که اندازه و فرکانس آن همواره ثابت است (باس بی نهایت) . برای پارالل کردن ژنراتور با شبکه (و یا دو ژنراتور با هم) چهار شرط لازم است : I – برابر بودن ولتاژها دامنه ولتاژهای سه فاز ژنراتور و شبکه باید مساوی باشند ، چون که اگر اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد ، جریانی به سمت ولتاژ کمتر عبور خواهد کرد . البته اگر این جریان از جریان نامی ژنراتور بیشتر نباشد وصل بریکر اشکالی ندارد (اختلاف ولتاژ کمتر از ده درصد ولتاژ نامی باشد) .اثر این جریان تنها گرم شدن سیم پیچ های ژنراتور است و فشاری بر شفت ژنراتور وارد نمی شود . پس اگر اختلاف ولتاژ ژنراتور و شبکه کمتر از ده درصد ولتاژ نامی ژنراتور باشد یک شرط پارالل کردن برقرار است . II – برابر بودن فرکانس ها اگر فرکانس ژنراتور با فرکانس شبکه یکی نباشد هنگام وصل بریکر جریانی متناسب با اختلاف فرکانس ژنراتور و شبکه جاری خواهد شد که اگر فرکانس ژنراتور بیشتر باشد باعث ترمز کردن ژنراتور( کم شدن ناگهانی سرعت ) واگر فرکانس شبکه بیشتر باشد باعث شتاب گرفتن ژنراتور می شود . به این ترتیب جریان عبوری بین ژنراتور و شبکه در موقع اختلاف فرکانس ضربه های مکانیکی شدیدی به شفت توربین وارد می کند که در آن امکان شکسته شدن شفت می رود . در این حالت مانند حالت سیم پیچ های ژنراتور هم گرم می شوند . پس جریانی که به خاطر اختلاف فرکانس از ژنراتور می گذرد به علت ضربه ای که به محور می زند خطرناک تر از جریان مربوط به اختلاف ولتاژ است ، لذا باید به تساوی فرکانس ها اهمیت بیشتری داد . حد مجاز اختلاف فرکانس حدود یک تا دو درصد فرکانس نامی است و ضربه ی حاصله از این اختلاف فرکانس برابر این است که ژنراتور را یک دفعه زیر بار کامل قرار دهیم . III – رعایت کردن ترتیب فازها فاز های ژنراتور باید بعد از نصب به فاز های هم نامشان در شبکه وصل شوند چون که در غیر این صورت به علت اختلاف فازی ۱۲۰ درجه ای که بین آن ها وجود دارد جریان بسیار شدیدی از آن ها عبور می کند که باعث صدمه خوردن ژنراتور و یا عمل کردن رله های حفاظتی می شود . VI - هم فاز بودن ولتاژها فرض کنیم سه شرط فوق برقرار باشند ، امکان دارد اختلاف فازی بین دو فاز هم نام وجود داشته باشد که باعث ایجاد اختلاف ولتاژ در هر لحظه می شود . باید سعی شود عمل پارالل کردن در کمترین اختلاف فاز انجام گیرد تا اختلاف ولتاژ لحظه ی وصل بریکر باعث اشکال نشود . حال ببینیم این شروط چگونه برقرار می شوند : شرط اول : برای تنظیم ولتاژ ژنراتور با شبکه باید جریان تحریک ( اکسایتر ”exciter” ) ژنراتور را کم یا زیاد کنیم ( با کم و زیاد کردن جریان تحریک ، ولتاژ ژنراتور به ترتیب کم و زیاد می شوند ) و بدین طریق می توان ولتاژ ژنراتور را مساوی ولتاژ شبکه نمود . شرط دوم : می دانیم که فرکانس با تعداد دور چرخش روتور رابطه ی مستقیم دارد (f = pn/120 ) . پس برای تنظیم فرکانس باید تعداد دور رتور را تنظیم کرد و برای تنظیم تعداد دور رتور ( هم محور با شفت توربین ) باید سوخت توربین را کم و زیاد کنیم و توسط آن توربین را کنترل کنیم . برای تنظیم فرکانس در نیروگاه های گازی به سیستم کنترل سوخت فرمان می دهیم و با کم و زیاد کردن سوخت سرعت توربین و به تبع آن فرکانس را کم و زیاد می کنیم اما در نیرو گاه های بخار این کار با فرمان دادن به گاورنر( “governor” ) و کنترل ورودی بخار انجام می شود . به این ترتیب فرکانس ژنراتور با شبکه تنظیم می شود . شرط سوم : این شرط را فقط باید هنگام وصل نمودن ژنراتور به بریکر در نظر گرفت که فازهای ژنراتور به فاز های هم نامشان در شبکه متصل گردند وبعداً لزومی ندارد . این کار به وسیله ی دستگاه جهت فاز سنج کنترل می شود . شرط چهارم : در سیستم های سینکرونایزینگ کلاسیک ، کاربر یک اختلاف فرکانس و اختلاف ولتاژ قابل قبول تنظیم کرده و سینکرونایزر، فرکانس و ولتاژ را به اختلاف قابل قبول رسانده و برای رسیدن به اختلاف فاز قابل قبول صبر می کند . پس از رسیدن به اختلاف فاز به میزان قابل قبول ، با در نظر گرفتن زمان بسته شدن کلید ، فرمان سنکرون شدن را صادر می کند ( باید زمان لازم برای بسته شدن بریکر را در نظر گرفت وبا در نظر گرفتن این زمان ، پیش از صفر شدن اختلاف فاز فرمان موازی شدن را بدهد تا در لحظه ی موازی شدن اختلاف فاز صفر باشد ) اختلاف فاز توسط ادوات نَشان دهنده ی سینکرونایزنگ (سینکروسکوپ) که جلوتر معرفی می شود ، قابل رؤیت است . و در سیستم های نوین این کار به طور اتوماتیک توسط سیستم سینکرونایزینگ انجام می شود . در انواع معمول سینکرونایزر ، از آن جا که سینکرونایزر به انتظار نشسته و در خطای قابل قبول برای اختلاف فاز فرمان موازی شدن را صادر می کند ، اگر اختلاف فرکانس دو سیگنال ناچیز باشد مدت زمان مورد نیاز برای رسیدن به اختلاف فاز مطلوب طولانی خواهد بود . روش های سینکرونایزینگ از روش های سینکرونایزینگ می توان سه طریق را نام برد : I – کلاسیک دستی II – کلاسیک اتوماتیک III – غیر کلاسیک اتوماتیک I – کلاسیک دستی برای این روش کافیست که شخصی به طور دستی تحریک ژنراتور و سوخت ( یا گاورنر) را کنترل کند و با استفاده از وسایل نشان دهنده در یک لحظه ی مناسب فرمان وصل بریکر را بدهد . در سیستم های سینکرونایزینگ کلاسیک ، کاربر یک اختلاف فرکانس و اختلاف ولتاژ قابل قبول تنظیم کرده و سینکرونایزر ، فرکانس و ولتاژ را به اختلاف قابل قبول رسانده و برای رسیدن به اختلاف فاز قابل قبول صبر می کند . پس از رسیدن به اختلاف فاز به میزان قابل قبول ، با در نظر گرفتن زمان بسته شدن کلید ، فرمان سنکرون شدن را صادر می کند وسایل نشان دهنده ی سینکرونایزینگ معمولاً تعدادی وسایل نشان دهنده برای پارالل کردن وجود دارد که عبارتند از فرکانس متر،ولت متر و سینکروسکوپ . سینکروسکوپ یکی از مهم ترین وسایل سینکرونایزینگ است که به کمک آن می توان وجود اختلاف فاز و تساوی فرکانس ها را نشان داد . زمانی که فرکانس شبکه بیشتر یا کمتر از ژنراتور باشد ، عقربه ی سینکروسکوپ در جهت عقربه های ساعت و یا بر عکس می چرخد . لحظه ی مناسب برای پارالل کردن زمانی است که عقربه به طور عمودی (ساعت دوازده ) قرار گیرد . اگر بریکر را در حالتی که عقربه در جهت عقربه های ساعت حرکت کند ( و نزدیک نقطه ی سینکرونایزینگ ) وصل نماییم به محض پارالل شدن بار کمی روی ژنراتور می افتد ولی ضربه ای به ژنراتور نمی خورد ولی اگر زمانی که عقربه در جهت خلاف عقربه های ساعت بچرخد بریکر را وصل کنیم به محور ژنراتور ضربه ای وارد می آید . II – کلاسیک اتوماتیک در این روش باید همان کارها را که در روش دستی یک نفر انجام میداد به وسیله ی سیستم های الکترونیکی انجام شود لذا دستگاه سینکرونایزر اتوماتیک از سه بخش تشکیل شده است : الف) تنظیم ولتاژ : این بخش ولتاژ شبکه و ژنراتور را با هم مقایسه کرده فرمان هایی به سیستم تحریک ژنراتور می دهد و به این وسیله ولتاژ ها را با هم تنظیم می کند . ب) تنظیم فرکانس : این بخش فرکانس شبکه و ژنراتور را با هم مقایسه می کند و فرمان هایی را برای تنظیم فرکانس به سیستم سوخت توربین یا گاورنر می دهد وبه این صورت سعی در برابر کردن فرکانس ژنراتور با فرکانس شبکه می کند . ج) بستن بریکر : این بخش خودش از سه قسمت جداگانه ساخته شده است : I – ولتاژ ژنراتور را با شبکه می سنجد . II – فرکانس ژنراتور را با شبکه می سنجد . III – اختلاف فاز بین سه فاز هم نام را می سنجد . و زمانی که هر سه شرط به مقدار مجاز خود بودند فرمان بستن بریکر را می فرستد . III – غیر کلاسیک اتوماتیک این روش خیلی سریع ژنراتور را با شبکه پارالل می کند و به شرح زیر است : ابتدا توربین را روشن کرده حدود بیست و پنج درصد دور نامی بدون این که تحریک ژنراتور را وصل کنند بریکر ژنراتور را می بندند در نتیجه جریان بسیار شدیدی از شبکه می کشد ( حدرد پنج تا هفت برابر جریان نامی اش ) و ژنراتور به صورت یک موتور آسنکرون شروع به کار می کند و دورش خیلی سریع به مقدار دور سنکرون می رسد ( تا این موقع ژنراتور از شبکه توان اکتیو و راکتیو می کشد ) بعد جریان تحریک را وصل می کنند ،حالا ژنراتور سنکرون مانند موتور سنکرون عمل می کند و این حالت ادامه پیدا می کند تا توربین به قدری سرعت بگیرد و قدرت پیدا کند که ژنراتور را از حالت موتوری به حالت ژنراتوری بیاورد . با این که در این روش ژنراتور ضربه ی شدیدی می خورد ولی در حد اقل زمان ممکن برای بار دادن به شبکه آماده می شود .

سلام دوستان عزیز استانداردی درزمینه کنترل منتشر شده توسط شرکت معظم زیمنس Siemens Standard Drives Application Handbook امیدوارم این هندبوک برای دوستان عزیز مفید باشه موفق باشیم دانلود کنید STANDARD_DRIVE_APPLICATION_.rar

سیستم راه انداز نیروگاه SFC دانلود پروژه اشنایی با سیستم راه انداز نیروگاه به صورت پاورپوینت قبلا در وبلاگ جزوات اموزشی سیستم راه انداز وسیستم تحریک نیروگاههای جدید را برای دانلود قرار داده بودیم دراین پست یک پروژه پاورپوینت مربوط به نیروگاه شیروان که دران سیستم SFC تشریح شده ونحوه کار سیستم راه انداز نیروگاه توضیح داده شده است برای دانلود قرار داده شده است. برای دانلود به لینک انتهای پست مراجعه فرمایید: مبدل فرکانس ثابت Static Frequency Converter ( SFC ) ـ بررسي روشهاي راه اندازي توربين گاز و علل استفاده از راه انداز ـ معرفي سيستم راه انداز نيروگاه شيروان ـ بررسي مزايا و معايب سيستم مورد استفاده ـ بررسي بخشهاي مختلف سيستم و کارتهاي مورد استفاده ـ مدها ي بهره برداري و عملکرد سيستم در هر مد ـ حفاظت هاي مورد استفاده در سيستم SFC انواع راه اندازي : 1. استفاده از موتور ديزل و يک مبدل سرعت 2. موتور آسنكرون به همراه ترک كنورتور جهت كنترل سرعت 3. راه اندازي ژنراتور سنكرون به صورت موتوری برای دانلود جزوه پاورپوینت اشنایی با سیستم راه انداز نیروگاه به لینک زیرمراجعه کنید: دانلود کنید. --------------------------- درهمین زمینه مطالب زیر را نیز میتوانید مطالعه فرمایید: ژنراتور سنکرون ژنراتور سنکرون اشنایی با سیستم SFC یا مبدلهای فرکانس استاتیکی اشنایی با سیستم SFC یا مبدلهای فرکانس استاتیکی سيستم راه انداز ژنراتور (SFC) سيستم راه انداز ژنراتور (SFC) حوادث نیروگاهی وراهکارها حوادث نیروگاهی وراهکارها

سيستم‌های تحريك استاتيك ژنراتورهای سنكرون سيستم‌های تحريك استاتيك ژنراتورهای سنكرون امير فرهادي چكيده: بسياري از مولدهاي الكتريكي در صنايع مختلف با مشكلات نگهداري و خرابيهاي ناشي از سيستم تحريك مواجه هستند. خرابي كموتاتور، تعويض قسمتهاي از تنظيم كننده اتوماتيك و لتاژ، خرابيهاي قسمتهاي گردان در سيستم تحريك، نارسائيهاي مقاومتهاي متغيري كه با موتور كنترل مي‌ شوند و نواقص مربوط به قطع كننده‌هاي DC ميدان، تنها بعضي از مشكلات سيستمهاي مولد قديمي است كه نتيجه آن هزينه‌‌هاي باتري و زمان خاموشي بيشتر است. جايگزيني سيستمهاي تحريك گردان و تجهيزات ملحقه آن با سيستم تحريك استاتيك راه حل مناسبي براي غلبه بر مشكلات فوق مي‌باشد. انعطاف در طراحي سيستمهاي تحريك استايتك شرايطي را ايجاد مي‌كند كه امكان تغيير و اصلاح آن براي كاربرد در ظرفيتهاي بزرگ و كوچك توليد وجود دارد ضمن اينكه هزينه‌هاي نگهداري سيستم تحريك با جارو بك نيز حذف مي‌ شود. در اين مقاله با تشريح سيستمهاي تحريك استاتيك مشتمل بر قسمتهاي قدرت قابل كنترل، ترانسفورماتور قدرت و تنظيم كننده ولتاژ پرداخته مي‌شود. حذف بريكر يا قطع كنندةDC ميدان با صرفه جويي قابل توجهي در هزينه همراه است كه در كنار آن پاسخ سريع و ديگر مزاياي سيستم تحريك استاتيك بر شمرده خواهد شد. درپايان محدويتهاي انتخاب و ملاحظات عملي در انواع سيستمهاي تحريك نيز مرور مي‌شوند. 1 ـ مقدمه 1 ـ 1 ـ عملكرد سيستم تحريك استاتيك يك سيستم تحريك استاتيك به لحظ عملكرد شبيه تنظيم كننده اتوماتيك ولتاژ ميدان رفتار مي‌كند بطوريكه اگر ولتاژ ژنراتور كاهش داشته باشد جريان ميدان را افزايش مي‌‌دهد و بر عكس اگر ولتاژ ژنراتور افزايش داشته باش جريان ميدان را كاهش مي‌دهد. درواقع سيستم تحريك استاتيك توان ميدان اصلي ژنراتور تأمين مي‌‌كند در حاليكه تنظيم كننده ولتاژ، توان ميدان تحريك كننده را برآورده مي‌سازد. درسيستم تحريك استاتيك3 مؤلفه اصلي وجود دارند: قسمت كنترل، پل يكسوساز و ترانسفورماتور قدرت كه در تركيب باهم ميدان ژنراتور را براي استيابي به ولتاژ خروجي مناسب، كنترل مي‌‌كنند شكل (1) بلوكهاي اصلي يك سيستم تحريك استاتيك را نشان مي‌دهد. متن کامل مقاله را از لینک زیر دریافت نمایید : دانلودکنید. در صورت نیاز به پسورد : [Hidden Content]

دانلود فیلم نیروگاه سیکل ترکیبی Combined Cycle Power Plant نیروگاه سیکل ترکیبی Combined Cycle Power Plant که به اختصار CCPP نیز نامیده میشود یا نیروگاههای سیکل ترکیبی رویکردی نه چندان نوین در استحصال انرژی الکتریکی به شمار می اید ولی درکشور ما هنوز انطور که باید وشاید نه ارزش واقعی راندمان وکارایی های ان به منصه ظهور رسیده ونه انچنان که در دنیا مرسوم شده جاافتاده وهمگام نیروگاههای گازی بزرگ رشد کرده است. به هرحال انچه ما دیده ایم تمامی تلاش مسئولین امر درمجموعه وزارت نیرو برای بهینه سازی همه مراحل تولید،توزیع وانتقال انرژی درکشورهست که بایستی دراین راه هزارتوی بوروکراسی ومسائل فرهنگی نیز حل گردند تا بتوان قدمهایی به جد برداشت. دریک نیروگاه سیکل ترکیبی چه اتفاقی میافتد؟ میدانیم که نیروگاه سیکل ترکیبی تلفیقی از یک یا چند توربین گازی ویک بویلر بازیاب حرارتی است تا راندمان چرخه را به بیش از 50 درصد وحتی بالاتر از 60 درصد افزایش دهد. درنیروگاه سیکل ترکیبی ابتدا هوا از طریق ورودی Air intake با *****اسیون بالا جهت جلوگیری از ورود هرنوع الودگی ورطوبت وگردوخاک وارد کمپرسور شده ودر طی طبقات متعدد کمپرسور تا فشار کاری مورد نظر فشرده میشود سپس درمحفظه احتراق یا همان چمبر با سوخت مخلوط شده وگاز داغ دارای انتالپی بالا برای انجام کار با پره های توربین برخورد میکنند واز طریق ایجاد گشتاور وانتقال از طریق شافت یکپارچه یا متصل به گیربکس (گیربکسی هم میتواند بین کمپرسور وتوربین گاز وجود داشته باشد که البته درتیپ های قدیمی این نوع نیروگاهها مرسوم هست که به دلیل اختلاف دور کاری ونامی کمپرسور وتوربین میباشد) موجب چرخش روتور درمحفظه استاتور ژنراتور شده واز طریق ایجاد میدان القایی وتزریق جریان تحریک به روتور ژنراتور یا سیم پیچ های استاتور یا توامان جریان الکتریکی تولید میگردد که از طریق باس داکت ها یا کابلهای فشارقوی منتقل کننده از شین ها به ترانسفورماتورهای نیروگاهی منتقل میگردد تا از طریق پست نیروگاه انرژی به مصرف درمنابع نزدیک یا شبکه سراسری برسد. در شکل دیاگرام کلی یک نیروگاه سیکل ترکیبی را مشاهده میفرمایید. گازهای داغ خروجی از توربین گاز درنیروگاه سیکل ترکیبی اگر مورد نیاز نباشند با بسته شدن دمپرورودی بویلر بازیاب از طریق اگزاست به اتمسفر ونت میگردند واگر بخواهیم سیکل نیروگاه سیکل ترکیبی کامل گردد این گازهای داغ به داخل بویلر حرارتی بازیاب که میتواند مشعل دار یا بدون مشعل باشد هدایت میشوند ودر انجا طبق اصول کاری نیروگاههای حرارتی بخاری اب داغ را به بخار سوپرهیت تبدیل میکنند تا وارد توربین بخار شده وکارانجام دهند وهمان سیکل تولید توان الکتریکی را درهمین قسمت نیز انجام میدهند ونهایتا بخار انرژی دار بعد از انجام کار وارد کندانسور میگردد تا سیکل بسته نیروگاههای بخاری را به اتمام برساند وجهت کندانس شدن وپمپاژ به داخل سیکل اماده گردد. چیزی که اینجا نوشتیم نمایشی فانتزی از کلیت انچه درنیروگاههای سیکل ترکیبی میگذرد بود وگرنه دنیای با عظمت نیروگاه داستان هزار ویکشبی دارد که سعی داریم گوشه هایی از ان را برای شما دوستان عزیز روایت کنیم. درانتها نیز فیلمی از Disassemble تجهیزات واجزای نیروگاه سییکل ترکیبی ونحوه کار هرکدام از بخش های یک نیروگاه سیکل ترکیبی را برای دانلود شما اماده کرده ایم که میتوانید از طریق لینک زیر ان را دانلود نمایید: دانلود فیلم نیروگاه سیکل ترکیبی دانلود کنید. پسورد : www.spowpowerplant.blogfa.com درهمین زمینه میتوانید پست های زیر را نیز مطالعه فرمایید: معرفی انواع نیروگاهها نیروگاه دانلود انیمیشن توربین گاز دانلود جزوه اشنایی با نیروگاههای سیکل ترکیبی وتجهیزات واجزای نیروگاههای سیکل ترکیبی

انیمیشن های ماشین های الکتریکی این انیمیشن های اموزشی همانطور که با کلیک کردن بر روی هرکدام از لینک ها میتوانید مشاهده فرمایید شماتیکی انیمیشنی از مباحث جزئی ماشین های الکتریکی به همراه توضیحی مختصر و مفید درباره روابط وشرح عملکرد هر کدام از اجزای ماشین های الکتریکی را با خود دارد. انیمیشن های اموزشی ماشین های الکتریکی شامل نمایش های محوری، ویژگی ها، بردار فضا ، میدانهای مغناطیسی و...میباشد. در ادامه فهرست انیمیشن ها ولینک های دانلود(برای مشاهده روی نوشته ها کلیک نمایید.) را مشاهده می نمایید: 1. دیاگرام شماتیک از یک ماشین DC 2. دیاگرام شماتیک از یک موتور DC بدون جاروبک 3. کنترل موقعیتموتور DC 4. دیاگرام شماتیک از یک موتور القایی روتور گرد 5. ساختار یک ماشین القاء سنجاب قفس 6. اصل بهره برداری از موتور القایی سنجاب قفس و ژنراتور 7. نمایش محوری یک ماشین القاء سنجاب قفس 8. نمایش توسعه یافته از یک ماشین القاء سنجاب قفس 9. سینوسی سیم پیچ توزیع شده و زمینه در یک دستگاه 3 فاز AC 10. توزیع میدان مغناطیسی به دلیل تحریک تک فاز 11. شار شکاف هوایی با توجه به 3 مرحله تحریک 12. توزیع MMF در ماشین 3 فاز AC 13. حرکت از بردارهای فضایی در یک سیستم 3 فاز تحریک 14. تجزیه بردار فضایی درقاب DQ همزمان 15. توزیع MMF های سینوسی و بازنمایی فضای متناظر با بردار 16. بردار فاصله برای3 فاز سیگنال متعادل 17. سینوسی توزیع سیم پیچ 18. فازورها متحرک یک موتور القایی ( منحنی سرعت گشتاور ) 19. ولت در کنترل سرعت موتور القایی هرز 20. فضا حرکت بردار در یک موتور القایی تحت بارهای گام 21. دیاگرام شماتیک از4 فاز 8 / 6 تغییر و اکراه موتور 22. 3 فاز ابتدایی دور روتور ژنراتور سنکرون 23. ابتدایی 3 فاز قطب برجسته دینام و ولتاژ تولید شده 24. هماهنگ سازی سیستم 3 فاز AC 25. پایداری گذرا در یک ماشین سنکرون توسط بردارهای ولتاژ فضا 26. نمودار فازور متحرک از یک ژنراتور سنکرون ( منحنی ترکیب ) 27. فازور نمودار متحرک یک موتور سنکرون (V منحنی ) 28. نمودار فازور متحرک یک موتور سنکرون ( زاویه منحنی برق ) 29. سه فاز اینورتر 30. کنترل مستقیم گشتاور ماشین های AC 31. عکس 32. ریاضیات مدل سازی ماشین های الکتریکی [h=1] ANIMATION OF ELECTRIC MACHINES:[/h] [h=1]Axial views, characteristics, space vectors, magnetic fields[/h] [TABLE=class: style4, align: center] [TR] [TD] 1. Schematic diagram of a dc machine[/TD] [/TR] [TR] [TD=class: style24] 2. Schematic diagram of a brushless dc motor[/TD] [/TR] [TR] [TD] 3. Position control of a dc motor[/TD] [/TR] [TR] [TD] 4. Schematic diagram of a round-rotor induction motor[/TD] [/TR] [TR] [TD] 5. Structure of a squirrel-cage induction machine[/TD] [/TR] [TR] [TD] 6. Principle of operation of squirrel-cage induction motor and generator[/TD] [/TR] [TR] [TD] 7. Axial view of a squirrel-cage induction machine[/TD] [/TR] [TR] [TD] 8. Developed view of a squirrel-cage induction machine[/TD] [/TR] [TR] [TD] 9. Sinusoidally distributed windings and fields in a 3-phase ac machine[/TD] [/TR] [TR] [TD] 10. Magnetic field distributions due to single-phase excitation[/TD] [/TR] [TR] [TD] 11. Air gap flux due to 3-phase excitation[/TD] [/TR] [TR] [TD] 12. MMF distributions in a 3-phase ac machine[/TD] [/TR] [TR] [TD] 13. Motion of space vectors in a 3-phase excitation system[/TD] [/TR] [TR] [TD] 14. Space vector decomposition in the synchronous dq frame[/TD] [/TR] [TR] [TD] 15. Sinusoidal mmf distributions and corresponding space vector representations[/TD] [/TR] [TR] [TD] 16. Space vectors for a balanced 3-phase signal[/TD] [/TR] [TR] [TD] 17. Sinusoidally distributed windings[/TD] [/TR] [TR] [TD] 18. Animated phasors of an induction motor (Torque-speed curve)[/TD] [/TR] [TR] [TD] 19. Volt per Herz speed control of an induction motor[/TD] [/TR] [TR] [TD=class: style11] 20. Space vector motion in an induction motor under step loads[/TD] [/TR] [TR] [TD] 21. Schematic diagram of a 4-phase 8/6 switched-reluctance motor[/TD] [/TR] [TR] [TD] 22. Elementary 3-phase round rotor synchronous generator[/TD] [/TR] [TR] [TD] 23. Elementary 3-phase salient-pole alternator and generated voltages[/TD] [/TR] [TR] [TD] 24. Synchronization of 3-phase ac systems[/TD] [/TR] [TR] [TD] 25. Transient stability of a synchronous machine described by voltage space vectors[/TD] [/TR] [TR] [TD] 26. Animated phasor diagrams of a synchronous generator (Compounding curve)[/TD] [/TR] [TR] [TD] 27. Animated phasor diagrams of a synchronous motor (V curve)[/TD] [/TR] [TR] [TD] 28. Animated phasor diagrams of a synchronous motor (Power-angle curve)[/TD] [/TR] [TR] [TD] 29. Three-phase inverter[/TD] [/TR] [TR] [TD] 30. Direct torque control of ac machines[/TD] [/TR] [TR] [TD] 31. Still images[/TD] [/TR] [TR] [TD] 32. The mathematics of electric machine modeling[/TD] [/TR] [/TABLE]

برای دانلود رو لینک زیر کلیک کنید مبانی برق 1

این مقاله PDF در مورد ژنراتورها و نحوه عملکرد آنها می باشد که امیدوارم بدردتون بخوره. دانلود مقاله

سلام دوستان عزیز مجموعه ای که تقدیم حضورتون میشه فیلمی هست درزمینه مراحل تهیه ونصب ژنراتور نیروگاه کارون 3 یکی از بزرگترین طرحهای نیروگاههای ابی کشور دراین فیلم شما با یکی از بزرگترین عملیات صنعتی دراین زمینه وطی مراحل ساخت ونصب روتور واستاتور ژنراتور نیروگاه سدکارون 3 اشنا میشید توصیه میکنم حتما این فیلم رو ببینید برای راحتی دوستان در 2 پارت تقدیم حضورتون میشه وفرمت فیلم رو هم به mp4 تغییر دادم موفق باشید دانلود بخش اول دانلود بخش دوم پسورد: [Hidden Content]

2تا کلیپ در مورد ***یونر ها يك فيلم جالب از آرك كشيدن سكسيونري كه زير بار جدا ميشود: دنلود فيلم بازهم فيلمي از قطع شدن يك سكسيونر زير بار : دنلود فيلم:w139:

مقدمه: در مولدهاي شنت افت ولتاژ به ازاي بارهاي مصرفي زياد است. ولي مي توان آن را بدون بار راه انداخت . در مولد سري افت ولتاژ تقريباً ناچيز است زيرا هر چه جريان مصرف كننده زياد شود ولتاژ در سر مولد سري نيز افزايش پيدا مي كند. ( تا نقطه اشباع) اما مولد سري را نمي توان بدون بار راه انداخت. براي اينكه بتوان افت ولتاژ را كم كرد و همچنين از مواد در تمام حالات ، يعني براي بارهاي متغير استفاده كرد آنرا بصورت كمپوند ( سري و موازي) مي سازند. در مولد كمپوند سيم پيچ شنت نازك و داراي دور زياد است و فوران اصلي مولد توسط آن ايجاد مي شود در صورتيكه سيم پيچ سري ضخيم و داراي تعداد دور كم مي باشد و افت ولتاژ اهمي و عكس العمل مغناطيسي آرميچر را خنثي مي كند. مولد كمپوند بر حسب نوع اتصال به دو نوع مولد كمپوند با شنت كوناه و كمپوند با بلند بلند تقسيم مي شود. مولد كمپوند بر اساس در نظر گرفتن جهت هاي فوران ناشي از سيم پيچي هاي سري و موازي به دو نوع تقسيم مي گردد. مولد كمپوند نقصاني در مولد كمپوند نقصاني فوران ناشي از سيم پيچ تحريك سري با فوران ناشي از سيم پيچ تحريك شنت هم جهت نيستند و در حالت باردار بودن مولد ، سيم پيچ سري باعث تضعيف ميدان مغناطيسي شنت مي گردد و ولتاژ خروجي مولد را به شدت پايين مي آورد مولد كمپوند اضافي در مولد كمپونه اضافي فوران ناشي از سيم پيچ تحريك سري فوران سيم پيچ تحريك شنت را تقويت مي نمايد و ولتاژ خروجي افزايش پيدا مي كند اما با توجه به ميزان افت ولتاژ اهمي و عكس العمل مغناطيسي آرميچر توسط سيم پيچ سري سه حالت زير ممكن است ايجاد شود. 1- حالت فوق كمپوند : با افزايش بار ، ولتاژ خروجي مولد زياد مي شود و در اين حالت افزايش نيروي محركه ناشي از سيم پيچ سري يزرگتر از افت ولتاژ در اثر مقاومت و عكس العمل آرميچر است. 2- حالت كمپوند مسطح: با افزايش بار ، ولتاژ خروجي ثابت مي ماند . در اين حالت ، افت ولتاژ ناشي از مقاومت و عكس العمل آرميچر با افزايش نيروي محركه ناشي از سيم پيچ سري ميدان مي شود. 3- حالت زير كمپوند: با افزايش بار ، ولتاژ خروجي كاهش مي يابد . در اين حالت افزايش نيروي محركه ناشي از سيم پيچ سري نمي تواند افت ولتاژ را جبران كند. روشهاي ايجاد حالت مختلف كمپونه اضافي در يك مولد 1- استفاده از تعداد دوره هاي مختلف سيم پيچ سري در مدار به اين صورت كه اگر تعداد دور هاي بيشتر از سيم پيچ سري در مدار قرار گيرد و نيروي محركه ناشي از سيم پيچي سري افزايش يا كاهش يافته و يكي از سه حالت فوق حاصل مي شود. 2- استفاده از يك مقاومت متغيير كه موازي با سيم پيچي سري بسته مي شود . اگر مقاومت روي مقداري كم تنظيم شود بخش اعظم جريان جريان آرميچر از مقاومت عبور كرده بنابراين مي توان طوري بين مقاومت و سيم پيچ سري تقسيم جريان كرد كه نيروي محركه ناشي از سيم پيچ سري برابر افت ولتاژ ناشي از مقاومت اهمي و عكس العمل مغناطيسي آرميچر باشد در اين حالت يك ژنراتور با كمپونه مسطح حاصل شده است. مشخصات مولد كمپونه الف: مشخصه بي باري مولد كمپوند منحني مشخصه بي باري مولد كمپونه فقط با استفاده از سيم پيچ تحريك شنت به دست مي آيد . چون جرياني كه از سيم پيچ تحريك سري عبور مي كند صفر است (شنت كوتاه) يا بسيار ناچيز و قابل صرف نظر كردن است(شنت بلند) لذا منحني بي باري اين مولد مانند منحني مشخصه مولد شنت است. ب: مشخصه خارجي مولد كمپونه اضافي مشخصه خارجي مولد تغييرات ولتاژ خروجي به ازاي تغييرات جريان بار مي باشد كه در دور ثابت و مقاومت تحريك ثابت بمدت مي آيد..

ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده دارای بازده و قابلیت اعتماد بیشتری هستند. ژنراتورهای‌ توربینی‌ در بیش‌ از ۱۰۰ سال‌ پیش‌ که‌ برای‌ اولین‌ بار وارد عرصه‌ کاری‌شدند با هوا خنک‌ می‌شدند. با این‌ حال‌ همچنان‌ که‌ خروجی‌ واحد ژنراتور افزایش‌ پیدا کردنیاز به‌ خنک‌کنندگی‌ موثر افزایش‌ یافت‌. این‌ نیاز منجر به‌ تکمیل‌ ژنراتورهایی‌ شد که‌ باهیدروژن‌ و آب‌، خنک‌ می‌شدند. هدایت‌ حرارتی‌ هیدروژن‌، هفت‌ برابر هوا بوده‌ و با همان‌فشار مطلق‌، چگالی‌ آن‌ یک‌ دهم‌ هواست‌. پیش‌ از انتخاب‌ نوع‌ سیستم‌خنک‌کنندگی‌ مورد استفاده‌ برای‌ ژنراتور، دوموضوع‌ عمده‌ وجود دارد که‌ عبارتند از:اندازه‌ مگاولت‌ آمپر ژنراتور و یک‌ سایت‌ هوابا کیفیت‌ خوب‌. با وجود این‌ که‌خنک‌کنندگی‌ با هوا نوعا برای‌ واحدهای‌کوچکتر استفاده‌ می‌شود هم‌ اکنون‌ اصلاح‌فن‌آوریهای‌ جدید به‌ هوا این‌ امکان‌ رامی‌دهد تا برای‌ ژنراتورهایی‌ که‌ حداکثر۳۰مگاولت‌ آمپر ظرفیت‌ دارند مورد استفاده‌قرار گیرد. سیستمهای‌ هوا،هیدروژن‌، خنک‌کنندگی‌ هیدروژنی‌ داخلی‌ وسیستم‌ خنک‌کنندگی‌ هیدروژن‌ و آب‌ را که‌توسط شرکتهای‌ زیمنس‌ و وستینگهاوس‌برای‌ اندازه‌های‌ مختلف‌ ژنراتورها انجام‌شده‌ است‌ مقایسه‌ می‌کند. ژنراتورهای‌ الکتریکی‌، حجم‌ زیادی‌ ازهوا را مصرف‌ می‌کنند. در جایی‌ که‌ کیفیت‌هوا مساله‌ ساز نیست‌ ژنراتورها با سیستم‌خنک‌کنندگی‌ هوای‌ باز که‌ بازده‌ بالایی‌ از نظر*****اسیون‌ و آب‌ بندی‌ محوری‌ تحت‌ فشاردارند بهترین‌ انتخاب‌ و همچنین‌ دارای‌حداقل‌ هزینه‌ است‌. سایتهای‌ نیروگاه‌ قدرت‌ که‌ دارای‌ ذرات‌ریز و سولفور قابل‌ ملاحظه‌ هستند بایدژنراتورهایی‌ را که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ وهوای‌ محبوس‌ انجام‌ می‌شود مورد بررسی‌قرار دهند. این‌ ژنراتورها چنانچه‌ دارای ‌سیستم‌ خنک‌ کنندگی‌ با آب‌ و آب‌ بندی‌محوری‌ تحت‌ فشار با *****های‌ هوای‌جبرانی‌ باشند از نظر فیزیکی‌ بزرگتر هستند.ژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ وهوای‌ محبوس‌ صورت‌ می‌گیرد ازژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با هوای‌ بازانجام‌ می‌شود گران‌تر بوده‌ و بازده‌ کمتری‌ نیزدارند. با این‌ همه‌ در حالی‌ که‌ ذرات‌ ریز، یک‌موضوع‌ قابل‌ بررسی‌ است‌ و وقتی‌ که‌مساله‌ای‌ از نظر ذخیره‌سازی‌ هیدروژن‌ درنیروگاه‌ وجود ندارد عموما ژنراتورهایی‌ که‌ باهیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند انتخاب‌ مناسبی‌ به‌نظر می‌رسد. با وجود آن‌ که‌ این‌ نوع‌ ازژنراتور گرانترین‌ نوع‌ است‌ ولی‌ بالاترین‌بازده‌ را دارد. سیستمهای‌ خنک‌ کنندگی‌ طراحی‌ واحدهایی‌ که‌ با هیدروژن‌خنک‌ می‌شوند در مقایسه‌ با ژنراتورهایی‌ که‌با هوا خنک‌ می‌شوند پیچیده‌تر است‌.سیستمهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوندبه‌ محفظه‌ای‌ که‌ در مقابل‌ فشار مقاوم‌ باشد ونیز به‌ آب‌ بندی‌ خاص‌ و یک‌ دستگاه‌ تهویه‌گازی‌ نیاز دارند. علاوه‌ بر آن‌ سیستمهایی‌ که‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند قبل‌ از آن‌ که‌برای‌ تعمیر و نگهداری‌ از سرویس‌ خارج‌شوند باید با دی‌ اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. همچنین‌ قبل‌ از آن‌ که‌ مجددٹ از هیدروژن‌ پرشوند و به‌ سرویس‌ بازگردند لازم‌ است‌ بادی‌اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. با وجود آن‌که‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند ازنظر فیزیکی‌ بزرگتر از ژنراتورهایی‌ هستند که‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند، با اندازه‌ یکسان ‌دارای‌ هزینه‌ اولیه‌ کمتری‌ هستند. به‌ علاوه‌تعمیر آنها ساده‌تر و با هزینه‌ کمتر است‌.ژنراتورهای‌ بزرگی‌ که‌ با هوا خنک‌ شده‌ ومتعلق‌ به‌ شرکت‌ آلستوم‌ هستند عمومٹمجهز به‌ سیستم‌ خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوای ‌محبوس‌ (TEWAC) هستند. در سیستم‌خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوا، ژنراتور به‌ وسیله‌هوا خنک‌ می‌شود. هوای‌ گرم‌ پس‌ از آن‌ که‌در خنک‌کن‌های‌ آب‌ - هوا سرد شد مجددٹوارد سیکل‌ می‌شود. در این‌ واحدهاهادیهای‌ سیم‌پیچ‌ میدان‌ روتور تو خالی‌ بوده‌و به‌ صورت‌ محوری‌ خنک‌ می‌شوند. برخلاف‌ بخش‌ فعال‌ ژنراتورهای‌ قدیمی‌ که‌ باهوا خنک‌ می‌شوند، سیم‌پیچهای‌ میدان‌جدیدتر در هر ماشین‌ دارای‌ دو بخش‌خنک‌کن‌ است‌. در بخش‌ اول‌ جریان‌ هوا اززیر استوانه‌ انتهایی‌ می‌گذرد و قبل‌ از خروج‌به‌ داخل‌ هادی‌ تو خالی‌ جریان‌ پیدا می‌کند.جریان‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ برای‌ بخش‌ دوم‌ ازطریق‌ یک‌ شیار فرعی‌ که‌ در زیر سیم‌ پیچ‌تعبیه‌ شده‌ است‌ صورت‌ می‌گیرد. هسته‌ استاتور که‌ به‌ شکل‌ محوری‌ به‌اتاقهایی‌ تقسیم‌ شده‌ است‌ هوای‌ خنک‌ کننده‌برای‌ استاتور را فراهم‌ می‌آورد. این‌ کار باجریان‌ متناوب‌ هوا به‌ داخل‌ و به‌ بیرون‌اتاقکهای‌ تهویه‌ انجام‌ می‌شود. تولیدکنندگان‌ با اضافه‌ کردن‌ اتاقکهای‌تهویه‌ بیشتر نسبت‌ به‌ ماشینهای‌ ژنراتور کوتاهتر قدیمی‌ توانسته‌اند میزان‌خنک‌کنندگی‌ ژنراتور را بهینه‌ کنند. طبق‌گزارش‌ آلستوم‌، بهینه‌ سازی‌ خنک‌کنندگی‌ واین‌ واقعیت‌ که‌ هم‌ اکنون‌ خروجیهای‌بیشتری‌ برای‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ روتور وجوددارد توزیع‌ دما در سیم‌پیچ‌ استاتور و هسته‌را یکنواخت‌ کرده‌ است‌. شکستن‌ مانع‌ ۳۰۰ کیلوولت‌ آمپری‌ انجام‌ اصلاحات‌، طی‌ چند سال‌ اخیر برروی‌ طراحی‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند سبب‌ شده‌ است‌ که‌ واحدهایی‌تولید شود که‌ تا چند سال‌ گذشته‌ فقط باژنراتورهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند امکان‌پذیر بود. درطول‌ چهار دهه‌ گذشته‌ظرفیت‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند از ۹۰ مگاولت‌ آمپر به‌ بیش‌ از ۳۰۰مگاولت‌ آمپر افزایش‌ یافته‌ است‌. یکی‌ از تولیدکنندگان‌ (آلستوم‌) خروجی‌ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند را تا۳۳ درصد افزایش‌ داده‌ است‌. این‌ کار باافزایش‌ قطر روتور و طول‌ فعال‌ آن‌ به‌ میزان‌۱۰ درصد اجرا شده‌ است‌. افزایش‌ خطی‌ژنراتور نیز حجم‌ Slot (یکی‌ از شیارهای‌نگهدارنده‌ رسانا در سطح‌ روتور یا استاتوریک‌ ماشین‌ گردنده‌ الکتریکی‌) را بزرگتر کرده‌و در نتیجه‌ سیم‌پیچهای‌ بیشتری‌ قابل‌ اضافه‌کردن‌ بود. متاسفانه‌ وقتی‌ قطر روتور افزایش‌ داده‌می‌شود اتلاف‌ سیم‌پیچ‌ نیز افزایش‌ می‌یابد.بخش‌ قابل‌ توجهی‌ از اتلاف‌ سیم‌ پیچی‌ناشی‌ از اصطکاک‌ سطح‌ است‌. ژنراتورها دیگری‌ که‌ توسط آلستوم‌تکمیل‌ شده‌ یک‌ ماشین‌ ۵۰ هرتز ۵۰۰مگاولت‌ آمپری‌ است‌. این‌ ماشین‌ یک‌پیشرفت‌ عمده‌ در فن‌ آوری‌ ژنراتورهایی‌ که‌با هوا خنک‌ می‌شوند بوده‌ و خنک‌کنندگی‌آن‌ به‌ شکل‌ معکوس‌ امکان پذیر شد. درخنک‌کنندگی‌ معکوس‌، فنها در بالا دست‌کولر قرار می‌گیرند و به‌ این‌ ترتیب‌ بخش‌فعال‌ ژنراتور به‌ طور مستقیم‌ و بدون ‌هیچ‌گونه‌ پیش‌ گرمایشی‌ از هوایی‌ که‌ ازکولرها می‌آید بهره‌مند می‌شود. هوایی‌ که‌ به‌طور مستقیم‌ از فنها تامین‌ شده‌ است‌همچنان‌ که‌ از درون‌ فن‌ عبور می‌کند،پیش‌گرم‌ می‌شود. هوا در پایین‌ دست‌ کولرها در ابتدا ازیک‌ ناحیه‌ مخلوط عبور می‌کند که‌ توزیع ‌همگنی‌ از هوای‌ سرد را به‌ ورودی‌ ژنراتورمی‌رساند. حتی‌ اگر یک‌ کولر، خارج‌ ازسرویس‌ باشد این‌ نوع‌ از خنک‌کنندگی‌ به‌ژنراتور این‌ امکان‌ را می‌دهد که‌ با۷۵ درصداز خروجی‌ اسمی‌ خود کار کند. محفظه‌ ژنراتور ۵۰۰ مگاولت‌ آمپرآلستوم‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شود کاملاجوشکاری‌ شده‌ و دارای‌ یاتاقانهایی‌ است‌ که‌بر روی‌ محفظه‌ای‌ نصب‌ شده‌ و از یک‌سیستم‌ خنک‌کننده‌ بسته‌ استفاده‌ می‌کند.ابتکار طراحی‌ عمده‌ دیگر آن‌ است‌ که‌ژنراتور با راه‌ آهن‌ قابل‌ حمل‌ونقل‌ است‌.

سيستم تحريك كننده نيروگاهها در اين مقاله سيستم كلي تحريك ژنراتور و پارامترهاي درگير بطور خلاصه توضيح داده شده و در يك مورد خاص ساخت رگولاتور يك ژنراتور KVA 45 كه در مركز تكنولوژي هسته‌اي اصفهان مطالعه و ساخته شده بررسي گرديده است. دریافت فایل

نویسنده: نا مشخص ناشر: آی آر پی دی اف توضیحات: مدارهای مغناطیسی تبدیل انرژی الکترو مکانیکی اصول ماشینهای جریان مستقیمی DC ژنراتورهای DC موتورهای DC ماشینهای جریان مستقیم خاص زبان: فارسی حجم کتاب: 1.38 مگابایت تعداد صفحات: 93 نوع فایل: PDF [Hidden Content]